碳納米管鉛筆傳感器 描繪出在空氣中的感應(yīng)情況

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，來自麻省理工大學(xué)(MIT)的一組科學(xué)家，最新發(fā)明一種特制的超導(dǎo)碳納米管鉛筆。這種納米管鉛筆能將其在空氣中的感應(yīng)情況描繪在紙上。

這支帶電的碳納米管非常的細(xì)，大約是人類頭發(fā)的五萬(wàn)分之一。它是一個(gè)非常強(qiáng)的傳感器，當(dāng)外部分子碰到其表面時(shí)，會(huì)被綁定在納米管上，并立即改變納米管的電流。這種報(bào)警系統(tǒng)可以用作檢測(cè)空氣中的化學(xué)變化，因此它可能在發(fā)展生物傳感器監(jiān)測(cè)國(guó)家安全上有用處。它甚至可以用在食品安全上，年初MIT就宣布他們發(fā)明了一種碳納米管，可以用來檢測(cè)成熟水果釋放出來的乙烯水平。

據(jù)MIT表示，建立這些傳感器是一個(gè)危險(xiǎn)的過程，盡管也非常昂貴。它包括將這些納米管溶解在有毒溶劑(例如氯苯)中，因此不可能大量生產(chǎn)。由Timothy Swager教授領(lǐng)導(dǎo)的這支研究小組，研究出了一種新奇的，無溶劑的方法來克服了這一缺陷。博士后Katherine Mirica發(fā)明了這支鉛筆，它與碳納米管具有相同的性能，能夠提供一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，將導(dǎo)電涂層涂抹在各種表面。

Katherine Mirica 說：“碳納米管是通過化學(xué)方法與鉛筆端石墨結(jié)合”。研究小組將商業(yè)的碳納米管粉末壓縮成鉛筆頭，這樣能讓其穩(wěn)定且極其可靠。Swager說：“你想象不出更穩(wěn)定的方法，分子都是被固定住的”。研究小組然后印制金電極至標(biāo)準(zhǔn)的紙上(紙張?jiān)焦饣胶?,通過這支新的鉛筆畫一條碳納米管線在紙上。剩下的就是通過碳納米管上的電流來跟蹤它的變化。這種特殊的傳感器可以測(cè)定大氣中氨的含量，所有不同類型的檢測(cè)物都可以使用相同的檢測(cè)制作過程。

將不同的金屬原子綁定到碳原子上制成的納米管，能夠結(jié)合不同的氣體分子。Swager表示：“我認(rèn)為我們可以制成一種能夠檢測(cè)所有揮發(fā)性物質(zhì)的傳感器”。

不僅是這個(gè)制作過程比常規(guī)方法更安全，它同時(shí)也意味著幾乎任何一個(gè)人都可以制作這種表面涂層-研究顯示不規(guī)律的涂層到這個(gè)傳感器上并不會(huì)影響它的可靠性，因此盡管你在涂抹時(shí)可能手抖，也不影響你成為一名制作碳納米傳感器的專家。