不隻有石墨烯電池,傳感器也需要它!
發布時間:2017-11-28 來源:MEMS 責任編輯:lina

當dang研yan究jiu人ren員yuan將jiang納na米mi帶dai薄bo膜mo集ji成cheng到dao氣qi體ti傳chuan感gan器qi的de電dian路lu中zhong去qu時shi,與yu過guo去qu的de傳chuan感gan器qi,甚shen至zhi是shi最zui佳jia性xing能neng的de碳tan基ji材cai料liao相xiang比bi,它ta對dui分fen子zi的de響xiang應ying靈ling敏min度du高gao出chu了le100倍。內布拉斯加大學林肯分校化學係的副教授Alexander Sinitskii表示,“我(wo)們(men)以(yi)前(qian)也(ye)研(yan)究(jiu)過(guo)其(qi)它(ta)碳(tan)基(ji)材(cai)料(liao)傳(chuan)感(gan)器(qi),如(ru)石(shi)墨(mo)烯(xi)和(he)氧(yang)化(hua)石(shi)墨(mo)烯(xi)。使(shi)用(yong)石(shi)墨(mo)烯(xi)納(na)米(mi)帶(dai),我(wo)們(men)確(que)定(ding)可(ke)以(yi)看(kan)到(dao)傳(chuan)感(gan)器(qi)的(de)響(xiang)應(ying),但(dan)是(shi)我(wo)們(men)沒(mei)有(you)預(yu)想(xiang)到(dao)會(hui)比(bi)過(guo)去(qu)所(suo)看(kan)到(dao)的(de)更(geng)高(gao)。”
研究人員在《自然通訊》(Nature Communications)zazhishangfabiaoleyanjiujieguo,xianshiqitifenzikeyixianzhugaibiannamidaibomodedianzu。butongdeqitichanshengbutongdedianzutezheng,bangzhuchuanganqizaitamenzhijianjinxingqufen。neibulasijiazhoucailiaoyunamikexuezhongxindeyimingchengyuanSinitskii表示,“yizhangxinpianshangyouduogechuanganqi,womennenggouzhengmingwomenkeyiqufenjuyoujihuxiangtonghuaxuexingzhidefenzi。lizhengruxia,womenkeyiqufenjiachunheyichun,yincizhexiejiyushimoxinamidaidechuanganqibujinjuyouminganxing,haijuyouxuanzexing。”

這張圖片呈現了氣體分子如何擴大團隊石墨烯納米帶行與行之間的間隙。內布拉斯加州材料與納米科學中心的AlexanderSinitskii及其同事已經提出這種現象部分地解釋了納米帶如何為傳感器提供前所未有的靈敏度Sinitskiihetadetongshihuaiyinamidaidexianzhuxingnengbufenlaiyuanyunamidaiheqitifenzizhijianfeitongxunchangdexianghuzuoyong。butongyutamendeqianbei,gaituanduidenamidaipailiezhengqi,leisiyuzhalibulangdetiaowenchenshanbanchuizhifangzhi,erbushipingtangzaibiaomian。gaituanduizhichu,qitifenzikeyijiangzhexiexingliefenkai,youxiaodiyanchanglenamidaizhijiandejianxi,bangzhudianzitiaoyuedaodaodianqu。加入(苯)環

石墨烯納米帶納米薄膜石墨烯中2004年被發現,並最終獲得諾貝爾獎,其擁有無與倫比的導電性。但是該材料缺乏帶隙,電子從原子周圍的軌道跳躍到驅動電導率的外部“導帶”zhiqianxuyaohuoqunengliang,zuichujieduanshimoxiyinqidiandaolvguodigeiyanjiurenyuandailailebushaozuai。xiangyingdi,duishimoxiyingyongzaixuyaorenyitiaojiecailiaodiandaolvdedianzixuelingyuyetichuletiaozhan。yigeqianzaidejiejuefanganshijiangshimoxixiujianweinamidai,tongguojisuanjimonichunanyiyongyoudedaixi。shangshufangantongguoshiyanbeizhengmingshijuyounandude,weilebaoliushimoxixiyinrendetexing,huiduiyuanzijingduyouyaoqiu,yinciyanjiurenyuankaishizixiaershangzhibeinamidai,zhanlvexingdijiangfenzijuhedaomouzhongleixingdegutibiaomianshang。suiranzheyiguochengjiejuelewenti,erqieyoucichanshengdenamidaiqueshiyouledaixi,danshiyanjiurenyuanyicizhichengdenamidaishuliangyouxian。2014年,Sinitskii開kai創chuang了le一yi種zhong液ye體ti解jie決jue方fang案an,可ke以yi大da批pi量liang生sheng產chan納na米mi帶dai,這zhe是shi擴kuo大da該gai技ji術shu應ying用yong於yu電dian子zi領ling域yu的de關guan鍵jian一yi步bu。但dan是shi用yong這zhe些xie納na米mi帶dai製zhi成cheng的de薄bo膜mo導dao電dian性xing不bu足zu,無wu法fa進jin行xing電dian氣qi測ce量liang。
該團隊的最新研究采用了最原始的化學方法,在第一代納米帶的任意一側加入苯環(具有六個碳原子和氫原子的環狀分子)。這些圓環加寬了納米帶,減小了帶隙,並提高了導電能力。Sinitskii說道,“人們通常不會想到把石墨烯納米帶用作傳感器材料,然而,相同(性質)使得納米帶對諸如晶體管這類的器件有好處,將其導電率提高幾個數量級也對傳感器有好處。”“未(wei)來(lai)有(you)可(ke)能(neng)會(hui)設(she)計(ji)出(chu)許(xu)多(duo)不(bu)同(tong)種(zhong)類(lei),又(you)具(ju)有(you)不(bu)同(tong)特(te)性(xing)的(de)石(shi)墨(mo)烯(xi)納(na)米(mi)帶(dai)。目(mu)前(qian)隻(zhi)有(you)幾(ji)種(zhong)類(lei)型(xing)的(de)納(na)米(mi)帶(dai)已(yi)經(jing)通(tong)過(guo)實(shi)驗(yan)驗(yan)證(zheng),但(dan)是(shi)化(hua)學(xue)家(jia)對(dui)尚(shang)未(wei)合(he)成(cheng)的(de)納(na)米(mi)帶(dai)有(you)許(xu)多(duo)有(you)趣(qu)的(de)理(li)論(lun)推(tui)測(ce)。因(yin)此(ci),不(bu)久(jiu)的(de)將(jiang)來(lai)研(yan)究(jiu)人(ren)員(yuan)有(you)望(wang)開(kai)發(fa)出(chu)具(ju)有(you)更(geng)佳(jia)特(te)性(xing)的(de)新(xin)型(xing)納(na)米(mi)帶(dai),伴(ban)隨(sui)更(geng)好(hao)的(de)傳(chuan)感(gan)器(qi)特(te)性(xing)來(lai)到(dao)大(da)家(jia)麵(mian)前(qian)。”
推薦閱讀:
內置肖特基二極管的MOSFET可提高應用性能
快速了解ADAS各芯片廠商的主要產品線和狀態
無人駕駛汽車商用化項目:上海國家智能網聯汽車示範區
電動車標準與安規解讀,工程師的核心目標是?
- 噪聲中提取真值!瑞盟科技推出MSA2240電流檢測芯片賦能多元高端測量場景
- 10MHz高頻運行!氮矽科技發布集成驅動GaN芯片,助力電源能效再攀新高
- 失真度僅0.002%!力芯微推出超低內阻、超低失真4PST模擬開關
- 一“芯”雙電!聖邦微電子發布雙輸出電源芯片,簡化AFE與音頻設計
- 一機適配萬端:金升陽推出1200W可編程電源,賦能高端裝備製造
- 貿澤EIT係列新一期,探索AI如何重塑日常科技與用戶體驗
- 算力爆發遇上電源革新,大聯大世平集團攜手晶豐明源線上研討會解鎖應用落地
- 創新不止,創芯不已:第六屆ICDIA創芯展8月南京盛大啟幕!
- AI時代,為什麼存儲基礎設施的可靠性決定數據中心的經濟效益
- 矽典微ONELAB開發係列:為毫米波算法開發者打造的全棧工具鏈
- 車規與基於V2X的車輛協同主動避撞技術展望
- 數字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰
- 汽車模塊拋負載的解決方案
- 車用連接器的安全創新應用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall





