科学家打造碳纳米管铅笔传感器

2012年10月12日    来源：光明网

　　搜狐科学消息 据国外媒体报道，来自麻省理工大学（MIT）的一组科学家，最新发明一种特制的超导碳纳米管铅笔。这种纳米管铅笔能将其在空气中的感应情况描绘在纸上。

　　这支带电的碳纳米管非常的细，大约是人类头发的五万分之一。它是一个非常强的传感器，当外部分子碰到其表面时，会被绑定在纳米管上，并立即改变纳米管的电流。这种报警系统可以用作检测空气中的化学变化，因此它可能在发展生物传感器监测国家安全上有用处。它甚至可以用在食品安全上，年初MIT就宣布他们发明了一种碳纳米管，可以用来检测成熟水果释放出来的乙烯水平。

　　据MIT表示，建立这些传感器是一个危险的过程，尽管也非常昂贵。它包括将这些纳米管溶解在有毒溶剂（例如氯苯）中，因此不可能大量生产。由Timothy Swager教授领导的这支研究小组，研究出了一种新奇的，无溶剂的方法来克服了这一缺陷。博士后Katherine Mirica发明了这支铅笔，它与碳纳米管具有相同的性能，能够提供一个简单的方法，将导电涂层涂抹在各种表面。

　　 Katherine Mirica 说：“碳纳米管是通过化学方法与铅笔端石墨结合”。研究小组将商业的碳纳米管粉末压缩成铅笔头，这样能让其稳定且极其可靠。Swager说：“你想象不出更稳定的方法，分子都是被固定住的”。研究小组然后印制金电极至标准的纸上（纸张越光滑越好）,通过这支新的铅笔画一条碳纳米管线在纸上。剩下的就是通过碳纳米管上的电流来跟踪它的变化。这种特殊的传感器可以测定大气中氨的含量，所有不同类型的检测物都可以使用相同的检测制作过程。

　　 将不同的金属原子绑定到碳原子上制成的纳米管，能够结合不同的气体分子。Swager表示：“我认为我们可以制成一种能够检测所有挥发性物质的传感器”。

　　不仅是这个制作过程比常规方法更安全，它同时也意味着几乎任何一个人都可以制作这种表面涂层-研究显示不规律的涂层到这个传感器上并不会影响它的可靠性，因此尽管你在涂抹时可能手抖，也不影响你成为一名制作碳纳米传感器的专家。

【郑重声明】公益中国刊载此文章不代表同意其说法或描述，仅为提供更多信息，也不构成任何投资或其他建议。转载需经公益中国同意并注明出处。本网站文章是由网友自由上传。对于此类文章本站仅提供交流平台，不为其版权负责。如果您发现本网站上有侵犯您的知识产权的文章请发信至 [公益中国服务中心邮箱]。