(Crédito: Nikhil Koratkar / RPI)
Una malla de un átomo de espesor de espuma de grafeno podría ser el mejor amigo del hombre para olfatear explosivos.
El Instituto Politécnico Rensselaer anunció la semana pasada la creación de un material de grafeno que es 10 veces más sensible en la detección de gases que los sensores que corrientemente se utilizaban por los "escuadrones anti bomba". También es resistente y se puede hacer a bajo precio, de acuerdo a sus inventores.
El uso del material para detectar amoníaco y gases de dióxido de nitrógeno emitidos por los artefactos explosivos podrían llevar a herramientas para la detección de bombas más sensibles y de larga duración.
También puede ser modificado para usos médicos e industriales en las que los sensores detectan fugas de gases nocivos, de acuerdo con Troy, Nueva York basado en RPI.
El avance científico en la investigación es la capacidad de ingeniería que tiene el grafeno con una estructura compleja, que puede ser producido en líneas productivas. Eso significa que los nanomateriales tiene el área de superficie deseada de alta, pero se puede producir sin necesidad de conectarse laboriosamente un trozo de espuma a otro, explicó el profesor de ingeniería RPI Nikhil Koratkar que fue coautor de un artículo sobre el material en la naturaleza .
"En cierto sentido, hemos superado el talón de Aquiles de la nanotecnología para la detección de sustancias químicas", dijo en un comunicado . "Una nanoestructura sola funciona muy bien, pero eso no significa que lo haga cuando se aplica en un dispositivo del mundo real en el mundo real. Cuando se trate de escalar hasta proporciones macroescala, las interfaces de derrotar a lo que estamos tratando de lograr, ya que las nanoestructuras propiedades están dominadas por las interfaces. "
El grafeno es el nombre utilizado por una lámina de átomos de carbono que es un átomo de espesor. Para hacer una imagen tridimensional de alambre-como el pollo hoja de grafeno, Koratkar y sus colaboradores en la Academia de Ciencias de China creció una capa de grafeno sobre una estructura de espuma de níquel en un horno. La capa de níquel fue despojado luego, dejando la sábana de espuma como el grafeno del tamaño de un sello postal.
El material funciona como un sensor de gas, porque el dióxido de nitrógeno y el amoníaco causa un cambio químico en las cadenas de grafeno de la espuma. Midiendo el cambio en la resistencia eléctrica, un instrumento capaz de medir con precisión los niveles de gases, Koratkar dijo.
En la prueba de pruebas de concepto, la estructura de espuma de unas pocas capas de láminas de grafeno fue capaz de detectar niveles mucho más bajos de rastros de gas y fue capaz de funcionar a temperatura ambiente, en lugar de las altas temperaturas requeridas por algunos sensores, RPI, dijo.
El material debe ser lo suficientemente resistente como para ser colocado dentro de un dispositivos de detección y de ser "limpiado" haciendo pasar una corriente a través de él, lo que hará que las partículas de gas para calentar y separar de la estructura. En el artículo de Nature, los autores dijeron que el material puede ser tan duradero e hizo alrededor de los mismos costos que los sensores de corriente.
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