Nové nanopásky z grafenu mohou vést k extrémně citlivým senzorům

Vědecký tým Univerzity Nebrasky v Lincolnu nedávno zjistil, že nanopásky (nanoribbons) velikosti molekuly DNA mohou značně zvýšit citlivost detektorů plynů. Badatelé vytvořili nový typ nanopásků, které tvoří grafen, tedy materiál z jedné vrstvy atomů uhlíku, uspořádaných do podoby včelí plástve. Když pak z těchto nanopásků vyrobili film a zařadili ho do obvodu detektoru plynů, tak se dramaticky zlepšila jeho citlivost. Takto vylepšený senzor detekoval molekuly plynu s asi 100krát vyšší citlivostí nežli dosavadní senzory i s těmi nejlépe fungujícími materiály založenými na uhlíku, jako jsou různé jiné formy grafenu anebo materiály z oxidu grafenu. Vedoucí výzkumu Alexander Sinitskii a jeho spolupracovníci po zkušenostech s podobnými materiály sice čekali, že materiál s novými nanopásky bude jakžtakž fungovat v senzorech, ale ke svému překvapení se stali svědky tak velikého zlepšení výkonu senzoru, že nic podobného nepamatují. Proč jsou vlastně nanopásky v senzoru plynů tak účinné? Významnou roli hraje zřejmě to, že tyto nanopásky na rozdíl od podobných materiálů neleží na povrchu, ale stojí na něm. Ukazuje se, že molekuly plynů mohou dramatickým způsobem měnit elektrický odpor filmu vytvořeného z těchto nanopásků. Různé plyny navíc mění elektrický odpor materiálu s nanopásky různým způsobem, takže senzor pak díky tomu může zjistit, o jaký plyn jde. Sinitskii s kolegy názorně předvedl, že když umístí na jeden čip více takových senzorů s novými nanopásky, tak takový čip může rozlišit molekuly plynů, které jsou si jinak chemicky velice podobné. Jako příklad Sinitskii uvádí, že s čipem založeným na této technologii lze rozeznat páry metanolu a etanolu. Podle Sinitskiiho jsou tedy senzory vybavené materiálem s jejich nanopáskami nejen nesmírně citlivé, ale i selektivní.