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SENSORI AL GRAFENE PER RILEVARE I GAS ESPLOSIVI 10 VOLTE MEGLIO

Categoria // ICT e Tecnologie Digitali, Grafene

Un team di ricercatori del Rensselaer Polytechnic Institute e del Shenyang National Laboratory for Materials Science ha trovato il modo di sfruttare le nanostrutture per realizzare rilevatori di gas esplosivi molto più sensibili di quelli presenti in commercio.

Rilevatore al grafene di gas esplosivi
Rilevatore al grafene di gas esplosivi
Un innovativo sensore al grafene in grado di rilevare i gas esplosivi dieci volte meglio rispetto ai dispositivi attualmente presenti in commercio è stato messo a punto presso i laboratori del Rensselaer Polytechnic Institute americano in collaborazione con il Shenyang National Laboratory for Materials Science cinese.

Diversi studi avevano già dimostrato come singole nanostrutture (per esempio i nanotubi o fogli di grafene) fossero estremamente sensibili a diversi tipi di gas. Tuttavia, le piccolissime dimensioni di tali complessi rendevano quasi impossibile la realizzazione di un vero e proprio rilevatore.

Il nuovo sistema, ideato dal Professor Nikhil Koratkar insieme al collega Hui-Ming Cheng, è riuscito a superare questo limite. In che modo? I ricercatori hanno dato vita a una struttura in grafene di dimensioni superiori aiutandosi con una specie di spugna in nichel. Sulla superficie metallica hanno fatto "crescere" il grafene e, una volta raggiunto l'obiettivo, hanno sottratto l'impalcatura di nichel, riuscendo a ottenere una rete tridimensionale di grafene - più o meno grande come un francobollo - flessibile e resistente, ideale per sopportare anche l'usura del tempo.

Una schiuma in grafene (così viene chiamata) che, nonostante la sua grandezza, si comporta esattamente come una singola nanostruttura: è un complesso continuo, privo di interruzioni, in cui gli elettroni possono muoversi liberamente senza subire resistenze.

Il sensore assorbe facilmente i gas (negli esperimenti sono stati utilizzati ammoniaca e biossido di azoto, sottoprodotti di diversi esplosivi) e muta la sua resistenza elettrica, evidenziando in maniera semplice, economica e molto più precisa rispetto agli apparecchi finora commercializzati eventuali situazioni di pericolo. I risultati ottenuti sono coerenti, ripetibili e molto promettenti.

Infine, la struttura è estremamente facile da ripulire: basta applicare una corrente di 100 milliampere (piuttosto intensa dunque) per eliminare tutti i composti assorbiti. Questo processo non altera in alcun modo la funzionalità del sistema e lo rende completamente reversibile.

Per leggere lo studio completo, clicca qui.
La Redazione

Pubblicato:

Martedì, 26 Marzo 2013

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