科學家將石墨烯“氣球”作為難以檢測的惰性氣體的傳感器
石墨烯具有優(yōu)異的強度、柔韌性和導電性,在很多不同的領域都有很大的潛力,這可能會延伸到無味、無色氣體的檢測上?茖W家們已經將這種納米材料時尚化成了微型氣球,他們說可以區(qū)分不同種類的這些難以檢測的惰性氣體,通過測量它們通過氣球表面的微小穿孔逃逸所需的時間。 對于致力于開發(fā)一切形式的下一代計算機芯片、先進的太陽能電池和更敏感的麥克風的材料科學家來說,石墨烯有很多吸引人的特性。但是,來自荷蘭代爾夫特理工大學和德國杜伊斯堡-埃森大學的研究團隊在這一新的突破背后,特別尋求利用兩種特性。 石墨烯是只有一個碳原子厚度的二維材料,但盡管如此,它還是能夠承受大量的壓力,在團隊看來,這使得它非常適合過濾和檢測氣體的工作。雖然它本身并不具有滲透性,但該團隊通過在雙層石墨烯上制造小至25納米的穿孔來解決這一問題,用它來制造微小的氣球,加壓氣體可以從氣球中逸出。 實現(xiàn)這一目標的方法是,首先使用激光加熱球囊內的不同氣體,使它們膨脹,然后通過小孔過濾。根據(jù)它們的質量和分子速度,不同的氣體以不同的速度從氣球中涌出。這使得氣球成為一種非常適合檢測惰性氣體的工具,由于惰性氣體不會與其他材料發(fā)生反應,因此傳統(tǒng)上檢測惰性氣體相當困難。 |