Un ejemplo de un sensor de gas flexible que se lleva sobre un nudillo. Crédito:Cheng Lab, Penn State
Un estirable, El sensor de gas portátil para detección ambiental ha sido desarrollado y probado por investigadores de Penn State, Northeastern University y cinco universidades de China.
El sensor combina un material de espuma de grafeno inducido por láser de nuevo desarrollo con una forma única de nanocompuestos de disulfuro de molibdeno y óxido de grafeno reducido. Los investigadores estaban interesados en ver cómo diferentes morfologías, o formas, de los nanocompuestos sensibles al gas afectan la sensibilidad del material para detectar moléculas de dióxido de nitrógeno en concentraciones muy bajas. Para cambiar la morfología, empacaron un recipiente con cristales de sal muy finamente molidos.
El dióxido de nitrógeno es un gas nocivo emitido por vehículos que puede irritar los pulmones en concentraciones bajas y provocar enfermedades y la muerte en concentraciones elevadas.
Cuando los investigadores agregaron disulfuro de molibdeno y precursores reducidos de óxido de grafeno al recipiente, los nanocompuestos formaron estructuras en los pequeños espacios entre los cristales de sal. Probaron esto con una variedad de diferentes tamaños de sal y probaron la sensibilidad en electrodos interdigitados convencionales, así como la plataforma de grafeno inducida por láser recientemente desarrollada. Cuando la sal se eliminó disolviéndola en agua, los investigadores determinaron que los cristales de sal más pequeños habilitaban el sensor más sensible.
Un sensor de gas flexible para gases nocivos. Crédito:Cheng Lab, Penn State
"Hemos realizado las pruebas a 1 parte por millón y concentraciones más bajas, que podría ser 10 veces mejor que el diseño convencional, "dice Huanyu Larry Cheng, profesor asistente de ciencias de la ingeniería y mecánica y ciencia e ingeniería de materiales. "Esta es una complejidad bastante modesta en comparación con la mejor tecnología convencional que requiere litografía de alta resolución en una sala limpia".
Ning Yi y Han Li, estudiantes de doctorado en Penn State y coautores del artículo en Materiales hoy Física , adicional, "El artículo investigó el rendimiento de detección del compuesto reducido de óxido de grafeno / disulfuro de molibdeno. Más importante aún, Encontramos una manera de mejorar la sensibilidad y la relación señal / ruido del sensor de gas controlando la morfología del material compuesto y la configuración de la plataforma de prueba del sensor. Creemos que el sensor de gas de dióxido de nitrógeno extensible puede encontrar aplicaciones en el monitoreo ambiental en tiempo real o en la industria de la salud ".
