Высокая чувствительность электронных характеристик к присутствию молекул, сорбированных на поверхности, а также рекордная величина удельной поверхности, способствующая такой сорбции, делают углеродные нанотрубки (УНТ) перспективной основой для создания сверхминиатюрных сенсоров, определяющих содержание газовых примесей в атмосфере. Известно множество попыток создания сенсора на основе единичной УНТ. Принцип работы таких сенсоров основан на изменении вольт-амперных характеристик нанотрубки в результате сорбции газовых молекул определенного сорта на ее поверхности. Однако изготовление такого устройства в коммерческом масштабе наталкивается на трудности, связанные с обеспечением хорошего контакта нанотрубки с измерительным устройством, а также со значительным разбросом электрических параметров индивидуальных УНТ. В этой связи более привлекательными с практической точки зрения представляются устройства, содержащие большое количество нанотрубок. Такие устройства при сохранении миниатюрных размеров существенно проще в изготовлении и обладают более стабильными рабочими характеристиками. Интересный механизм действия одного из подобных устройств был продемонстрирован недавно группой сотрудников Исследовательского Центра Тулузы (Франция), которые обнаружили существенную зависимость характера пропускания микроволнового излучения материала, содержащего двухслойные нанотрубки, от содержания примесей в атмосфере.
Образцы двухслойных нанотрубок диаметром около 2 нм и длиной порядка 10 мкм, отличающиеся повышенной чистотой и высокой воспроизводимостью электрических, магнитных и оптических характеристик, были получены в результате термического разложения метана над катализатором на основе CoMo-MgO. Нанотрубки в виде порошка вводили в полость копланарного волновода (CPW), изготовленного из кремния и укрепленного на тонкой диэлектрической мембране. Материал мембраны характеризуется диэлектрической постоянной, близкой к единице, и высоким коэффициентом пропускания для микроволнового излучения в диапазоне частот 1–110 ГГц. С целью исследования сенсорных характеристик устройство выдерживали в течение 15 часов при давлении азота 5 атмосфер. Результаты измерений коэффициента пропускания микроволнового излучения, а также фазового сдвига волны в указанном спектральном диапазоне указывают на существенные изменения этих параметров в результате сорбции газа. Так, для излучения частотой 60 ГГц изменение коэффициента пропускания составляет 2 дБ, а для фазового сдвига это изменение составляет 25 градусов. Время восстановления исходных характеристик прибора составляет несколько часов при комнатной температуре. Это время, однако, может быть многократно сокращено в результате прогрева прибора.
А.В.Елецкий
1. M.Dragoman et al. J. Appl. Phys. 101 106103 (2007).
Всегда нравились высказывания про "рекордную величину удельной поверхности" у нанотрубок. У активированного угля она достигает 2000 кв.м/г, а у трубок до 500 кв.м/г дотягивает. Где рекорд, простите? Можно, конечно, спорить, что у трубок вся поверхность выпуклая, а у АУ она ограничена трещинами, т.е. большей частью "впуклая", но сути дела это не меняет, рекорд не за трубками. Никто никогда из них фильтр для противогаза не сделает, ибо супротив АУ кишка тонка (в прямом и переносном смысле ).
Стоит добавить, что активированный уголь кроме углерода содержит азот, кислород, и водород в количествах единиц процентов. На поверхности АУ имеется фигова туча весьма реакционноспособных поверхностных функциональных групп типа -NH2, -COOH, -COH, -OH и т.п.
Теперь о сенсорах. Я фигею от людей которые пытаются изваять сенсор из чего ни попадя. Господа, I have a nice surprize for you! Вы забыли про СЕЛЕКТИВНОСТь вашего "сенсора". Сенсор из влажной туалетной бумаги, спичек, дерева хлебной пальмы, слуховой косточки летучей мыши (нужное подчеркнуть) будет не хуже но и не ЛУЧШЕ. Кстати изменение влажности энтот сенсор просто "зашкалит". Чтобы померять скажем кальций в крови на пушечном фоне натрия нам нужно СЕМь (прописью СЕМь) порядков разницы в константах устойчивости соотвествующий ионных комплексов. Мы тут бьемся за каждый порядок величины селективности изобретая все более хитрые молекулы для молекуларного распознавания, а тут пришел кто-то с каменным топором и решил сделать сенсор...
Да на наномакароны можно тоже ковалентно прикрутить всё, что угодно, я этим в общем-то последние два года и занимаюсь. Это не суть. Важно то, что народ постоянно говорит про рекордную удельную поверхность у трубок. Я при этом обычно ехидно хихею . А если учесть, что они как правило в пучка или жгутах (и растащить их без повреждения не так уж и просто), так и ещё меньше остается.
Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь
Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022
Коллектив авторов Материалы к защитам выпускных квалификационных работ бакалавров ФНМ МГУ 2022 содержат следующую информацию:
• Подготовка бакалавров на факультете наук о материалах МГУ
• Состав Государственной Экзаменационной Комиссии
• Расписание защит выпускных квалификационных работ бакалавров
• Аннотации квалификационных работ бакалавров
В эпоху коронавируса и борьбы с ним в существенной степени меняется парадигма выполнения творческих работ и ведения бизнеса, в той или иной мере касаясь привлечения новых типов дистанционного взаимодействия, использования виртуальной реальности и элементов искусственного интеллекта, продвинутого сетевого маркетинга, использования современных информационных технологий и инновационных подходов. В этих условиях важным является, насколько само общество готово к использованию этих новых технологий и как оно их воспринимает. Данной проблеме и посвящен этот небольшой опрос, мы будет рады, если Вы уделите ему пару минут и ответите на наши вопросы.
Небольшой опрос о том, как изменились подходы современного предпринимательства в контексте новых и возникающих форм ведения бизнеса, онлайн образования, дистанционных форм взаимодействия и коворкинга в эпоху пандемии COVID - 19.
Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся
в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.
. А если учесть, что они как правило в пучка или жгутах (и растащить их без повреждения не так уж и просто), так и ещё меньше остается. 