Международная группа ученых из Японии и США разработала хемирезистор на основе углеродных нанотрубок, который позволяет количественно определять содержание токсических веществ с помощью смартфона. Результаты исследования опубликованы в Journal of the American Chemical Society.
©Wikipedia
В эксперименте ученые покрыли углеродные нанотрубки супрамолекулярными полимерами. Благодаря обратимой природе сборки последние позволяют создавать материалы, в частности хемирезисторы, которые могут изменять свойства в ответ на изменения химического состава соседней среды. В результате размещения на нанотрубках полимеры приобрели изолирующие свойства. При вступлении в контакт с токсичным газом полимеры начинали разрушаться, что приводило к всплескам проводимости нанотрубок.
В рамках испытаний авторы интегрировали полученный материал с меткой NFC — технологии беспроводной связи малого радиуса действия. Это позволило осуществлять считывание информации с датчика посредством смартфона или другого устройства, поддерживающего технологию. Результаты показали, что новый хемирезистор способен в течение нескольких секунд зафиксировать токсические вещества в концентрации 10-6. При этом проводимость нанотрубок вследствие деформации полимеров увеличивалась в 3 тысячи раз.
«Представьте, что нанотрубки в данном случае — это провода с обмоткой из полимеров. Взаимодействие с токсическими веществами разматывает провод и его касается газ, что замыкает контур цепи. Всплеск проводимости делает возможным детекцию», — сообщил профессор Тимоти Сверег.
По его словам, вероятнее всего, датчик будет одноразовым. В ближайшее время ученые намерены скорректировать структуру полимеров для повышения их дифференциации и чувствительности к газам.
Комментарии
Какая трогательная забота о людях!