Поиск - новости науки и техники

Пенная ловушка

Графеновая пена может быть детектором взрывчатых веществ – это продемонстрировали ученые американского Политехнического института Ренсселира (Rensselaer Polytechnic Institute) и Китайской академии наук (Chinese Academy of Sciences). С подробностями – Nature от 28 ноября.
Оказалось, что графеновая пена служит ловушкой и одновременно детектором ничтожных концентраций взрывчатки. Речь идет о молекулах газов, например аммиака, который не только ядовит сам по себе, но и сопутствует некоторым взрывоопасным веществам, равно как и двуокиси азота, выделяемой при нагревании нитроцеллюлозы, входящей в состав взрывчатых веществ. Графеновую пену получили выращиванием ячеистых монослоев углерода, то есть собственно графена, на подложке из никеля. Затем никель удалили плавлением, а сеть из ячеек графена осталась.
Прежние попытки превратить углеродные наноструктуры – трубки, проволоки и листы – в сенсоры различных веществ требовали ювелирных манипуляций с атомами для придания материалу правильной формы, и немалых усилий стоило бы получение таких структур в коммерческих масштабах. Графеновая пена получается относительно просто. А при адсорбции газовой молекулы меняется электрическое сопротивление этого материала, что легко измерить. На этом основан принцип работы такого “пенного” детектора. По оценкам авторов, графеновый сенсор почти в 10 раз чувствительнее существующих полимерных сенсоров. Есть у графеновой пены и другое очевидное преимущество: ее легко очистить, то есть восстановить. Для этого достаточно пропустить несильный электрический ток, и молекулы газа покинут ловушку, кроме того, графеновый сенсор работает при комнатной температуре (полимерные требуют нагрева). Графеновая пена чувствительна к концентрации аммиака порядка 20 частей на миллион, и этого более чем достаточно для обеспечения безопасности предприятий, имеющих дело с токсичными веществами, а также для того, чтобы вывести борьбу с терроризмом на следующий уровень, отмечает издание ExtremeTech.

Нет комментариев