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».

• Технология под рукой: сенсорные экраны смартфонов помогут следить за уровнем гидратации организма
• Эпоха экзафлопсных суперкомпьютеров наступила — что это значит и на что они способны?
• Частое использование ChatGPT связано с одиночеством и эмоциональной зависимостью
• Стартап по натрий-железным батареям готов бросить вызов литий-ионным батареям для долгосрочного хранения энергии
• ABB разрабатывает высокоманевренный и высокоэффективный морской винт
• Изменения симметрии в крошечных кристаллах под воздействием света позволяют исследователям создавать материалы с заданными свойствами
• Солнечная пленка, которую можно наклеить где угодно для генерации энергии
• Двойно магичное ядро свинца-208 удивляет неожиданными свойствами формы