Новости перспективных технологий

Графеновые сенсоры для обнаружения взрывчатки превзошли традиционные аналоги

Изображение с сайта science.compulenta.ru

Американские и китайские учёные создали пеноматериал на основе графена, который идентифицирует газы, выделяемые взрывчатыми веществами, в малой концентрации.

Новое слово в технологиях выявления взрывчатки (фото Nikhil Koratkar / RPI).

Для получения детектора группа исследователей под руководством Нихила Кораткара из Политехнического института Ренсселира (RPI) и Хуэй-Мин Чэна из Шэньянской национальной лаборатории материаловедения (SYNL) при Академии наук КНР вырастила графен на пенометаллической никелевой подложке. Затем никель был удалён, и осталась шероховатая графеновая пластина величиной с почтовую марку.

Образец был испытан на аммиаке и диоксиде азота, которые часто являются побочными продуктами взрывчатки. Частички газа «застревают» в проводящем ток сенсоре, меняя его электрическое сопротивление, что и является свидетельством их присутствия.

Так, аммиак в концентрации 1 000 частиц на миллион приводил к изменению сопротивления на 30% в течение 5–10 минут при комнатной температуре и атмосферном давлении. Для сравнения: обычные полимерные детекторы требуют концентрации не менее 10 000 частиц на миллион и иногда — высоких температур. Более того, графеновое устройство сохраняло работоспособность даже в том случае, если в воздухе было лишь 20 миллионных долей аммиака, что существенно превосходит возможности его предшественников.

В случае с диоксидом азота цифры были другими, но соотношение эффективности осталось прежним — в 10 раз выше, чем у полимерных сенсоров.

Специалисты заявляют, что графеновую структуру можно легко приспособить для обнаружения других субстанций. А для повторного использования через пластину нужно просто пропустить ток силой в 100 мА. Под его действием газы выйдут из сенсора.

Результаты работы опубликованы в журнале Scientific Reports.

Информация с сайта science.compulenta.ru со ссылкой Политехнического института Ренсселира.

Автор оригинального текста: Андрей Величко.