【儀表網 儀表研發(fā)】近日，中國研究人員在新一期《美國化學學會·納米》雜志發(fā)表報告說，他們開發(fā)出可以模仿狗鼻子嗅覺功能的高質量石墨烯基納米卷。
石墨烯是一種具有蜂窩狀二維單原子層的單晶，是碳元素同素異形體的基本組成部分。理論上，石墨烯可以被認為是無限大的芳香族分子，擁有很多的性能。而氣體傳感器是一種集成氣體敏感材料的器件，通過敏感材料對氣體分子的吸附，從而導致電學性能變化，終獲得氣體濃度變化與電學性能變化之間的函數關系。
石墨烯作為新興的納米材料，近年來在氣體傳感器上得到了全面的發(fā)展。近期研究表明其具有工作溫度低、功率消耗小、靈敏度高等特點。石墨烯傳感器的主要作用原理是，石墨烯與氣味和嗅覺接受神經相似，氣體分子吸附在石墨烯表面，從而誘導石墨烯電導的改變。
2007年，曼徹斯特大學Novoselov研究小組用石墨烯制作了單分子檢測氣體傳感器。隨后Novoselov的工作讓許多科學家認識到石墨烯在氣體傳感方面的應用潛力，很多課研究人員對石墨烯傳感器做了更深入的研究，對其機理有了更全面的認識，并且提升了其性能。
中國的研究人員也對石墨烯進行了很多的研究活動。研究人員從狗鼻子中得到啟發(fā)，狗鼻子中有數百萬毛細管，表面積大，可幫助狗嗅出濃度極低的氣味，研究人員就據此選擇了表面積大、高溫下穩(wěn)定且耐用的石墨烯基納米卷制作氣敏傳感器。
華南師范大學和北京航空航天大學等機構的研究人員使用非共價鍵超分子組裝法，將一種名為“聚苯乙烯磺酸鈉”的材料組裝在石墨烯片層表面，然后通過定向控制冷凍干燥技術使石墨烯基片層隨脫水過程產生卷曲，從而得到飽滿的石墨烯基納。除此之外，石墨烯基納米卷的生產過程簡單，有望大規(guī)模制備。
新型的石墨烯傳感器生產過程簡單，有望大規(guī)模制備。研究團隊未來計劃用這種材料開發(fā)氣敏傳感器，用于檢測有毒氣體，以及用于醫(yī)學上的一氧化氮呼氣檢測器等設備。
(資料來源：新華社、中國科學、百度百科)
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