Нанотрубки можно рисовать карандашом

Углеродные нанотрубки (Carbon Nano-Tubes, CNT) представляют большой интерес как материал для датчиков, способных обнаруживать присутствие вредных газов в окружающей среде. Однако методы, обычно используемые для изготовления таких сенсоров, предусматривают применение токсичных веществ, таких как растворитель дихлорбензен, и не отвечают требованиям массового производства.

Специалисты MIT предложили способ решения этой проблемы. При помощи обычного механического карандаша, в котором графитовый вкладыш заменен стержнем из спрессованного порошка CNT, датчики из углеродных нанотрубках можно в буквальном смысле рисовать на бумаге.

В статье, вышедшей в журнале Angewandte Chemie, описывается полученный этим методом сенсор, который способен регистрировать мельчайшие примеси аммиака.

Экспериментальный сенсор представлял собой линию из нанотрубок, прочерченную на поверхности листа бумаги с впечатанными золотыми электродами. Полоска нанотрубок действует как резистор, сопротивление которого меняется при улавливании газа. Были протестированы разные типы бумаги — лучший результат давали образцы с наиболее гладкой поверхностью. Оказалось также, что на эффективность детектирования не влияют неравномерности нанесения линии CNT.

Как подчеркивают авторы разработки, подобные датчики могут быть приспособлены для детектирования практически любого газа, например, этилена — по его присутствию можно судить о степени спелости фруктов в хранилищах и транспортировочных контейнерах. Селективность можно менять, внедряя атомы металлов в стенки нанотрубок или покрывая их оболочкой из полимеров и прочих материалов.

Предложенная технология недорога и выгодно отличается простотой применения от струйной печати или напыления. Молекулы углерода в грифеле иммобилизованы и в таком виде весьма стабильны.

Помимо изготовления датчиков, исследователи видят множество перспективных областей применения новой методики.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI