スポーツベットアイオー 入金できない者らはグラフェン量子ドットを使用して湿度と圧力を検出
水曜日, 5月8日, 2013
マンハッタン -- スポーツベットアイオー 入金できないザス州立大学の化学技術者による最新の研究は、湿度センサーと圧力センサーの改善に役立つ可能性があります, 特に宇宙で使用されるもの.
ヴィカス・スポーツベットアイオー 入金できない, ウィリアム H. 化学工学の本教授, と彼のスポーツベットアイオー 入金できないチームは、グラフェン量子ドットを使用して、2 つのプロジェクトでセンシング デバイスを改善しています. 最初の部分にはグラフェン量子ドットの製造が含まれます, 超小さなグラフェン片です. グラフェンは炭素原子の単一原子の厚さのシートであり、優れた電気特性を持っています, 機械的および光学的特性. プロジェクトの第 2 部では、これらの量子ドットを電子トンネルベースの感知デバイスに組み込むことが含まれます.
グラフェン量子ドットを作成するには, スポーツベットアイオー 入金できない者らはグラファイトのナノスケール切断を使用してグラフェン ナノリボンを製造しました. T.S. スリープラサド, ベリーのグループの博士スポーツベットアイオー 入金できない員, これらのリボンを横方向の寸法が 100 ナノメートルに化学的に切断された.
科学者たちは、両面に電極が取り付けられた吸湿性マイクロファイバー上のネットワークに量子スポーツベットアイオー 入金できない組み立てた. 組み立てられた量子ドットはナノメートル未満の間隔で配置されているため、完全には接続されていません. ドットの集合は穂軸上のトウモロコシの構造に似ています -- トウモロコシの粒はナノスケールの量子ドットで、穂軸はマイクロファイバーです.
数人のスポーツベットアイオー 入金できない者 -- 化学工学の 2012 年の卒業生 4 人を含む: オーガスタス グラハム, アルフレド A. ロドリゲス, Jonathan Colston と Evgeniy Shishkin -- ファイバー全体に電位を適用し、局所湿度を調整することで量子ドット間の距離を制御しました, ドットを流れる電流を変える.
"このデバイスの周囲の湿度を下げると, この繊維が保持していた水分が失われます,「ベリーは言いました. 「その結果, 繊維が収縮し、その上にあるスポーツベットアイオー 入金できない成分がナノメートルスケールで互いに接近する. これにより、あるドットから次のドットへの電子輸送が増加します. 電流を読むだけで環境内の湿度がわかります."
スポーツベットアイオー 入金できない間の距離を 0 ずつ減らす.35 ナノメートルによりデバイスの導電率が 43 倍増加, ベリーは言いました. さらに詳しく, 空気には水分が含まれているため, 気圧を下げると水分含有量が減少し、スポーツベットアイオー 入金できないが互いに近づく, 導電率を高めた. 量子力学は、電子が電極から接続されていない電極にトンネルする有限の確率を持つことを示唆しています, ベリーは言いました. この確率はトンネル距離に反比例し、指数関数的に比例します, または電極間のギャップ.
このスポーツベットアイオー 入金できないには多くの用途があります, 特に湿度センサーの改善において, 圧力または温度.
「これらのデバイスはユニークであるため、, ほとんどの湿度センサーとは異なります, これらは真空中でより応答性が高くなります,「スポーツベットアイオー 入金できない. "例えば, これらの装置はスペースシャトルに組み込むことができます, 低湿度の測定が必要な場合. これらのセンサーは火星の微量の水も検出できるかもしれない, 地球の大気圧の100分の1. これは、このデバイスが真空中ではるかに高い解像度で湿度を測定するためです."
デバイスの心臓部は電子トンネルの変調です, デバイスの応答はポリマー マイクロファイバーを介して行われます, ベリーは言いました. 彼のチームは、このスポーツベットアイオー 入金できないの他の用途を見つけるためにポリマーを変更することも検討しています.
"このポリマーを他の刺激に反応するポリマーに置き換えると, 別の種類のセンサーを作成できます,「スポーツベットアイオー 入金できない. 「このプロジェクトがセンシングに広範な影響を与えることを想像しています."
このスポーツベットアイオー 入金できないはベリーの 5 年間のスポーツベットアイオー 入金できないによってサポートされています, 0,000 国立科学財団キャリア賞. スポーツベットアイオー 入金できない結果は、Nano Letters誌の最新号に、というタイトルの記事で掲載されています "スポーツベットアイオー 入金できないの浸透ネットワークにおける電子トンネル変調: 作製, 現象学的理解, および湿度/圧力検知アプリケーション."
このスポーツベットアイオー 入金できないはヴァサンタ・パレムに捧げられています, スポーツベットアイオー 入金できないに参加し、最近のアパート火災で死亡した博士スポーツベットアイオー 入金できない員.
ベリーのスポーツベットアイオー 入金できないチームもグラフェンとインターフェースした分子機械をスポーツベットアイオー 入金できない中. この作品において, スポーツベットアイオー 入金できない者たちは分子を機械的に作動させることができます, 周囲の電場の変化を受け、界面グラフェンのキャリア密度に影響を与える. このスポーツベットアイオー 入金できないは、ジャーナル Small の次号に、「三層グラフェン上の双極子調節分子の共有結合官能基化: グラフェンインターフェース分子マシンへの道」というタイトルの記事として掲載されます。."
スポーツベットアイオー 入金できない者らは、グラフェンが分子運動に敏感に反応することを発見しました. フォン・グエン, 化学工学の博士課程の学生であり、このスポーツベットアイオー 入金できないの主著者, グラフェン上に作動分子をつなぎ、デバイスの応答を測定.
「ナノテクノロジーを超える科学の次の段階は分子テクノロジーです,「スポーツベットアイオー 入金できない. 「私たちは分子機械をデバイスに組み込むルートの開発に取り組んでいます."
関与している他のスポーツベットアイオー 入金できないザス州立大学の研究者には、スリープラサド氏が含まれます; カビール・ジャスジャ, 2011 年化学工学博士課程修了; ニハール・モハンティ, 2011 年化学工学博士課程修了; マイルズ・アイケンベリー, 化学工学の博士課程の学生, マンハッタン; そしてキース・ホーン, 化学工学教授. 他のスポーツベットアイオー 入金できない者にはジュンウェン・リーが含まれます, ペンシルバニア大学の大学院生, そしてヴィヴェク B. シェノイ、ペンシルベニア大学材料科学工学教授.