В Массачусетском технологическом институте (MIT) разработан «карандаш», который может быть использован для рисования на бумаге датчиков газа
Мир уже видел ручку с чернилами на серебряной основе, которая позволяет на обычной бумаге рисовать электрические схемы. Теперь ученые MIT предлагают подобной технологией оснастить скромный карандаш. Они спрессовали углеродные нанотрубки в форме карандашного грифеля, которым можно рисовать газочувствительные сенсоры на обычной бумаге с впечатанными золотыми электродами.
Углеродные нанотрубки уже нашли применение в различных химических сенсорах. Как правило, молекулы определенных газов связываются с микроскопическими электропроводящими трубками, препятствуя потоку электронов через них. При пропускании через такие нанотрубки электрического тока, повышенное за счет молекул газа сопротивление может быть зафиксировано измерительным прибором, что укажет, сколько (если имеется) газа присутствует в окружающей среде.
К сожалению, для того, чтобы создавать такие датчики, нанотрубки приходится растворять в токсичных растворителях, таких как дихлорбензол. Этот процесс потенциально опасен и не всегда работает.
Профессор химии из MIT Тимоти Сваджер (Timothy Swager) и постдокторант Кэтрин Мирика (Katherine Mirica) решили найти более безопасный, не требующий растворителя способ для создания таких датчиков. Mirica пришла в голову идея сжатия порошка углеродных нанотрубок в графитоподобный стержень, типа грифеля для механического карандаша.
При создании датчиков карандашом рисуется полоса, соединяющая промежуток между впечатанными в бумагу золочеными электродами. Пропускаемый через соединенные таким образом электроды электрический ток измеряется, и повышенное сопротивление в нарисованной полосе из нанотрубок будет указывать на присутствие молекул аммиака.
Гладкие сорта бумаги, по всей видимости, лучше подходят для создания таких датчиков, при этом не требуется особого единообразия формы пометок на бумаге. Мало того, что процесс создания таких сенсоров безопаснее, чем с помощью растворителей, но он еще и менее дорог, а также отличается высокой стабильностью.
До настоящего времени датчики были сделаны из нанотрубок чистого углерода. Тем не менее, исследователи полагают, что, изменяя нанотрубки путем добавления атомов металла, или обернув их в полимеры, они смогут приспособить их и для обнаружения других газов, помимо аммиака. Сваджер и Мирика особенно заинтересованы в обнаружении таким образом этилена, указывающего на спелость фруктов, и соединений серы, сопровождающих утечки природного газа.
В Массачусетском технологическом институте (MIT) разработан «карандаш», который может быть использован для рисования на бумаге датчиков газа
Мир уже видел ручку с чернилами на серебряной основе, которая позволяет на обычной бумаге рисовать электрические схемы. Теперь ученые MIT предлагают подобной технологией оснастить скромный карандаш. Они спрессовали углеродные нанотрубки в форме карандашного грифеля, которым можно рисовать газочувствительные сенсоры на обычной бумаге с впечатанными золотыми электродами.
Углеродные нанотрубки уже нашли применение в различных химических сенсорах. Как правило, молекулы определенных газов связываются с микроскопическими электропроводящими трубками, препятствуя потоку электронов через них. При пропускании через такие нанотрубки электрического тока, повышенное за счет молекул газа сопротивление может быть зафиксировано измерительным прибором, что укажет, сколько (если имеется) газа присутствует в окружающей среде.
К сожалению, для того, чтобы создавать такие датчики, нанотрубки приходится растворять в токсичных растворителях, таких как дихлорбензол. Этот процесс потенциально опасен и не всегда работает.
Профессор химии из MIT Тимоти Сваджер (Timothy Swager) и постдокторант Кэтрин Мирика (Katherine Mirica) решили найти более безопасный, не требующий растворителя способ для создания таких датчиков. Mirica пришла в голову идея сжатия порошка углеродных нанотрубок в графитоподобный стержень, типа грифеля для механического карандаша.
При создании датчиков карандашом рисуется полоса, соединяющая промежуток между впечатанными в бумагу золочеными электродами. Пропускаемый через соединенные таким образом электроды электрический ток измеряется, и повышенное сопротивление в нарисованной полосе из нанотрубок будет указывать на присутствие молекул аммиака.
Гладкие сорта бумаги, по всей видимости, лучше подходят для создания таких датчиков, при этом не требуется особого единообразия формы пометок на бумаге. Мало того, что процесс создания таких сенсоров безопаснее, чем с помощью растворителей, но он еще и менее дорог, а также отличается высокой стабильностью.
До настоящего времени датчики были сделаны из нанотрубок чистого углерода. Тем не менее, исследователи полагают, что, изменяя нанотрубки путем добавления атомов металла, или обернув их в полимеры, они смогут приспособить их и для обнаружения других газов, помимо аммиака. Сваджер и Мирика особенно заинтересованы в обнаружении таким образом этилена, указывающего на спелость фруктов, и соединений серы, сопровождающих утечки природного газа.