曼彻斯特大学的研究人员利用世界上最薄的材料之一——石墨烯,开发出可以探测毒气分子的传感器,甚至可以检测到仅有一分子的有害气体。石墨烯基传感器的发展可能最终被用于机场探测隐藏的爆炸物和家庭中致命的一氧化碳。 在《自然材料》最新一期中,科斯察·诺沃谢洛夫博士和安德烈·盖姆教授报道了这一发现。 三年前,曼彻斯特科学家发现了石墨烯——一种由碳原子组成的像鸡丝一样薄的材料。这种令人难以置信的新材料迅速成为材料科学和固体物理学中最热门的话题之一。同样的曼彻斯特团队发现,石墨烯对酒精蒸汽或极其有毒的一氧化碳等微量气体的存在非常敏感。他们表示,这种敏感性出乎意料,并似乎与石墨烯极端化学不活跃的普遍信念相矛盾。 研究人员表明,气体分子会轻轻地附着在石墨烯上,而不会破坏其鸡丝结构。它们只会给石墨烯增加或减少电子,从而导致其电导率发生显著变化。 研究人员表示,石墨烯基传感器可以记录气体分子附着在表面时的各个事件。 诺沃谢洛夫博士从物理与天文学院表示,这在石墨烯电阻的变化中清晰可见,随着分子一个接一个地附着在其表面。“这种敏感度通常比之前任何气体探测器展示的要高出数百万倍。”盖姆教授指出:“石墨烯传感器在原理上是最敏感的传感器。” 盖姆认为,利用在世界各地许多实验室中已经达到为此应用的外延石墨烯衬底,可以很容易地批量生产基于石墨烯的气体检测器。但他们强调,需要进一步的研究使这类检测器能够对个别气体更加敏感。 俄罗斯微电子技术研究所和荷兰尼姆根大学分子与材料研究所的研究人员也参与了这项研究。这项研究论文“探测吸附在石墨烯上的个别气体分子”可通过《自然材料》网站获取。 更多信息请联系诺沃谢洛夫博士,电话0161 275 4119,kostya@manchester.ac.uk,盖姆教授,电话0161 275 4120,geim@manchester.ac.uk,或媒体关系官员亚历克斯·沃丁顿,电话0161 306 3983。 您可以在http://onnes.ph.man.ac.uk/~geim/graphene/chemistry/找到位于碳原子鸡丝上方的气体分子的图像。石墨烯的一般插图可以在onnes.ph.man.ac.uk/nano/Images.html找到。 【未完全翻译】
石墨烯探测危险分子
2024-05-31 11:50:27
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