?英國南安普頓大學(xué)和日本先進科學(xué)技術(shù)研究所的科學(xué)家研發(fā)了一種以石墨烯為原材料的傳感器,能檢測出室內(nèi)空氣污染且精度極高。這一研究近日發(fā)表在《科學(xué)進展》期刊上。新研發(fā)的傳感器可以感應(yīng)到來自建筑、家具用品的二氧化碳分子以及揮發(fā)性有機化合物(VOC)氣體分子。近年來,由個人居住環(huán)境中的空氣污染引起的健康問題與日俱增。
這些有害化學(xué)氣體的濃度水平一般在幾十億分之一(ppb),用現(xiàn)有的環(huán)境傳感技術(shù)難以檢測到,因為這些傳感器只能檢測到濃度為百萬分之一(ppb)的此類氣體。
該研究團隊研發(fā)出的石墨烯傳感器在通電后,可使單個的二氧化碳分子一個一個吸附到石墨烯材料上,并在分子水平上檢測其濃度。其原理是:裝置中的石墨烯材料采用單原子懸浮束式層狀結(jié)構(gòu),石墨烯材料周邊有弱電場分布。當(dāng)單個二氧化碳分子或揮發(fā)性有機氣體分子接觸或離開石墨烯材料時,石墨烯的電阻率受影響發(fā)生改變,傳感器能夠檢測到這種變化,由于能夠檢測到分子級的濃度變化,因此這種傳感器擁有相當(dāng)驚人的精度。在試驗中,原型傳感器可檢測到一分鐘內(nèi)30ppb的二氧化碳濃度變化。而且傳感器非常緊湊小巧,科學(xué)家相信其有望應(yīng)用于制成便攜廉價的空氣污染監(jiān)測裝置。