- 科學家打造碳納米管鉛筆傳感器 可保駕食品安全
- 來源:賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2012/10/13
據(jù)國外媒體報道,來自麻省理工大學(MIT)的一組科學家,最新發(fā)明一種特制的超導碳納米管鉛筆。這種納米管鉛筆能將其在空氣中的感應情況描繪在紙上。
這支帶電的碳納米管非常的細,大約是人類頭發(fā)的五萬分之一。它是一個非常強的傳感器,當外部分子碰到其表面時,會被綁定在納米管上,并立即改變納米管的電流。這種報警系統(tǒng)可以用作檢測空氣中的化學變化,因此它可能在發(fā)展生物傳感器監(jiān)測國家安全上有用處。它甚至可以用在食品安全上,年初MIT就宣布他們發(fā)明了一種碳納米管,可以用來檢測成熟水果釋放出來的乙烯水平。
據(jù)MIT表示,建立這些傳感器是一個危險的過程,盡管也非常昂貴。它包括將這些納米管溶解在有毒溶劑(例如氯苯)中,因此不可能大量生產。由Timothy Swager教授領導的這支研究小組,研究出了一種新奇的,無溶劑的方法來克服了這一缺陷。博士后Katherine Mirica發(fā)明了這支鉛筆,它與碳納米管具有相同的性能,能夠提供一個簡單的方法,將導電涂層涂抹在各種表面。
Katherine Mirica 說:“碳納米管是通過化學方法與鉛筆端石墨結合”。研究小組將商業(yè)的碳納米管粉末壓縮成鉛筆頭,這樣能讓其穩(wěn)定且極其可靠。Swager說:“你想象不出更穩(wěn)定的方法,分子都是被固定住的”。研究小組然后印制金電極至標準的紙上(紙張越光滑越好),通過這支新的鉛筆畫一條碳納米管線在紙上。剩下的就是通過碳納米管上的電流來跟蹤它的變化。這種特殊的傳感器可以測定大氣中氨的含量,所有不同類型的檢測物都可以使用相同的檢測制作過程。
將不同的金屬原子綁定到碳原子上制成的納米管,能夠結合不同的氣體分子。Swager表示:“我認為我們可以制成一種能夠檢測所有揮發(fā)性物質的傳感器”。
不僅是這個制作過程比常規(guī)方法更安全,它同時也意味著幾乎任何一個人都可以制作這種表面涂層-研究顯示不規(guī)律的涂層到這個傳感器上并不會影響它的可靠性,因此盡管你在涂抹時可能手抖,也不影響你成為一名制作碳納米傳感器的專家。
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