science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Super sniffer:hondenneus inspireert nieuwe gassensormaterialen

Krediet:American Chemical Society

Het is algemeen bekend dat honden een beter reukvermogen hebben dan mensen. Voor jaren, onderzoekers hebben geprobeerd een kunstmatige detector te ontwikkelen die net zo goed is als de neus van een hond. Nutsvoorzieningen, een groep meldt zich ACS Nano dat ze in staat waren om de snuffelaar van een hond na te bootsen met op grafeen gebaseerde nanoscrolls.

De binnenkant van de neus van een hond is bekleed met miljoenen kleine haarvaten, die een supergevoelig reukvermogen creëert. Omdat de haarvaten zo'n groot oppervlak bedekken, ze kunnen geuren detecteren bij extreem lage concentraties. Geïnspireerd door de capillaire structuur in de neus van de hond, wetenschappers hebben geprobeerd het na te bootsen om een ​​gevoelige gasdetector te maken. Eerdere studies hebben enig succes gehad bij het gebruik van op grafeen gebaseerde nanoscrolls (GNS), dat zijn nanosheets van grafeen die continu en uniform zijn opgerold. Deze nanoscrolls hebben een groot oppervlak, zijn stabiel bij hoge temperaturen, en zijn sterk en duurzaam. Maar ze zijn ook moeilijk te vervaardigen, verbruiken veel energie en zijn moeilijk op te schalen. En eerdere studies hebben onbewerkt grafeen of gemodificeerd grafeen gebruikt dat ofwel enkele uitgerolde structuren achterliet, of verschrompeld en samengevoegd, respectievelijk. Dus Yao Wang, Lei Jiang, Guofu Zhou en collega's wilden het grafeen aanpassen met een polymeer om nanoscrolls van hoge kwaliteit te maken.

De groep bereidde op grafeen gebaseerde nanorollen met de toevoeging van poly (natrium-p-stryreensulfonaat) met behulp van de vriesdroogmethode om uniforme, niet-geaggregeerde structuren. Bij onderzoek, de nanorollen hadden een brede, buisvormige vorm, en bijna al het grafeen was opgerold. De onderzoekers verwerkten de nanoscrolls vervolgens in een gassensor, die zeer selectief en gevoelig was. als laatste, het team merkt op dat deze methode het potentieel heeft voor grootschalige productie.