Инженеры использовали дефекты графена для создания чувствительных датчиков

Ученые Университета Иллинойса обнаружили способ создания высокочувствительных химических датчик, основанных на кристаллических дефектах в графене. Такие несовершенства имеют уникальные электронные свойства, и исследователи смогли использовать их для повышения чувствительности к поглощенным молекулам газа в 300 раз.

Как пояснил Amin Salehi-Khojin, поликристаллическая структура графеновой решетки имеет случайные границы между монокристаллами зерен. Свойства решетки значительно страдают от этих границ: они рассеивают электроны и может ослабить решетку. Исследователи показали, что эти дефекты имеют важное значение для работы газовых сенсоров на основе графена.

В ходе экспериментов они открыли, что молекулы газа притягиваются к границе зерна и накапливаются там, а не на кристалле, что делает материал идеальным местом для зондирования молекул газа. Сейчас исследователи пытаются разработать высокочувствительный и надежный датчик.

Один из авторов Bijandra Kumar: «Мы можем синтезировать эти границы зерен по шкале микрометра контролируемым образом и легко изготовить чип-масштабные массивы датчиков с помощью этих границ зерен для реального использования».

Salehi-Khojin добавил, что возможно «настроить» электронные свойства граничных массивов графена с использованием контролируемого легирования для получения ответа по отпечаткам пальцев, создавая, тем самым, надежный и стабильный «электронный нос».

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции