Wetenschappers van de Universiteit van Illinois in Urbana-Champaign en het bedrijf Dioxide Materials hebben aangetoond dat willekeurig gestapelde grafeenvlokken een effectieve chemische sensor kunnen vormen.

De onderzoekers creëerden de één atoom dikke koolstofroostervlokken door bulkgrafiet in een oplossing te plaatsen en deze te bombarderen met ultrasone golven die dunne vellen afbraken. De onderzoekers filterden vervolgens de oplossing om een ​​grafeenfilm te maken, samengesteld uit een lukrake opstelling van gestapelde vlokken, die ze gebruikten als de bovenste laag van een chemische sensor. Toen het grafeen werd blootgesteld aan testchemicaliën die de oppervlaktechemie van de film veranderden, de daaropvolgende beweging van elektronen door de film produceerde een elektrisch signaal dat de aanwezigheid van de chemische stof markeerde.

De onderzoekers experimenteerden door het volume van de gefilterde oplossing aan te passen om dikkere of dunnere films te maken. Ze ontdekten dat dunne films van willekeurig gestapeld grafeen betrouwbaarder sporen van testchemicaliën konden detecteren dan eerder ontworpen sensoren gemaakt van koolstofnanobuisjes of grafeenkristallen.

De resultaten worden geaccepteerd voor publicatie in het tijdschrift van de AIP Technische Natuurkunde Brieven .

De onderzoekers theoretiseren dat de verbeterde gevoeligheid te wijten is aan het feit dat defecten in de koolstofroosterstructuur nabij de rand van de grafeenvlokken ervoor zorgen dat elektronen gemakkelijk door de film kunnen "springen".