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基于石墨烯的新型原理全球首款超灵敏气体传感器问世

文章出处:kaiyun 人气:发表时间:2023-10-28 21:26
本文摘要:据麦姆斯咨询报导,FujitsuLaboratories公司近日宣告基于石墨烯的新型原理,研发出有了全球首款超强灵敏气体传感器,石墨烯是一种碳原子化学键构成厚度仅有为一个原子的定二维材料。该研究成果为研发需要较慢、灵敏地监测特定气体组份的紧凑型仪器修筑了道路,可应用于观测大气污染,或人体排便中的有机派生气体。 FujitsuLaboratories公司研发的这种新型气体传感器利用了一种新的传感原理,其硅晶体管的绝缘栅部分由石墨烯代替。

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据麦姆斯咨询报导,FujitsuLaboratories公司近日宣告基于石墨烯的新型原理,研发出有了全球首款超强灵敏气体传感器,石墨烯是一种碳原子化学键构成厚度仅有为一个原子的定二维材料。该研究成果为研发需要较慢、灵敏地监测特定气体组份的紧凑型仪器修筑了道路,可应用于观测大气污染,或人体排便中的有机派生气体。

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FujitsuLaboratories公司研发的这种新型气体传感器利用了一种新的传感原理,其硅晶体管的绝缘栅部分由石墨烯代替。该传感器需要观测浓度高于10ppb(十亿分之一)的NO2(二氧化氮)和NH3(氨气);其对于NO2的灵敏度堪称提升了十余倍,观测浓度高于1ppb。

新的研发的石墨烯绝缘栅传感器示意图(左),以及传感器产品的扫描电镜显微照片(右)当气体分子吸附在石墨烯上时,转变了石墨烯的功函数(workfunction),其结果引发了硅晶体管的阈值变化。这就是该传感器的感测原理。当气体分子从石墨烯层瓦解后,石墨烯又不会完全恢复其完整状态。该技术预计需要构建空气质量的动态监测,而这之前,根据所测量气体的有所不同,甚至有可能必须花费数十个小时的时间。

该技术也将修改人体排便的气体组份监测,从而用作疾病的较慢找到。


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