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科學家研發(fā)石墨烯材料傳感器可監(jiān)測分子級氣體濃度變化

時間:2016/4/20閱讀:2731
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(原標題:科學家研發(fā)石墨烯材料傳感器可監(jiān)測分子級氣體濃度變化)

摘要:在林立的辦公樓及建筑中,油漆、多種有害氣體及封閉室內通風系統引起越來越多人群患上“病態(tài)樓宇綜合癥”,傳統傳感器并不適用于室內有害氣體的性監(jiān)控,并且一般相當昂貴且大型。日本北陸先端科學技術大學(JAIST)和美國南安普頓大學(University of Southampton)的聯合研究團隊以石墨烯納米材料為基礎開發(fā)了分子級空氣監(jiān)測傳感器,能夠以ppb級(十億分率)的精度監(jiān)測空氣中CO2分子 和揮發(fā)性氣體化合物濃度。
裝置中的石墨烯材料采用單原子懸浮束式層狀結構,石墨烯材料周邊有弱電場分布。當單個二氧化碳分子或揮發(fā)性氣體分子接觸或離開石墨烯材料時,石墨烯的電阻率受影響發(fā)生改變,傳感器能夠檢測到這種變化,由于能夠檢測到分子級的濃度變化,因此這種傳感器擁有相當驚人的精度。在試驗中,原型傳感器可檢測到一分鐘內30ppb的二氧化碳濃度變化。而且傳感器非常緊湊小巧,科學家相信其有望應用于制成便攜廉價的空氣污染監(jiān)測裝置。

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