Draagbare, rekbare gassensor

Een team heeft een rekbare, draagbare gassensor ontwikkeld en getest voor omgevingsdetectie. Het combineert een nieuw ontwikkeld laser-geïnduceerd grafeenschuimmateriaal met een unieke vorm van molybdeendisulfide en nanocomposieten met gereduceerd grafeenoxide. De onderzoekers waren geïnteresseerd in hoe verschillende morfologieën, of vormen, van de gasgevoelige nanocomposieten de gevoeligheid van het materiaal voor het detecteren van stikstofdioxidemoleculen bij zeer lage concentraties beïnvloeden. Om de morfologie te veranderen, pakten ze een container met zeer fijngemalen zoutkristallen.

Stikstofdioxide is een giftig gas dat door voertuigen wordt uitgestoten en dat bij lage concentraties de longen kan irriteren en bij hoge concentraties tot ziekte en de dood kan leiden. Toen de onderzoekers molybdeendisulfide en gereduceerde voorlopers van grafeenoxide aan de bus toevoegden, vormden de nanocomposieten structuren in de kleine ruimtes tussen de zoutkristallen. Ze probeerden dit met verschillende zoutgroottes en testten de gevoeligheid op conventionele interdigitale elektroden en het lasergeïnduceerde grafeenplatform. Toen het zout werd verwijderd door het op te lossen in water, stelden de onderzoekers vast dat de kleinste zoutkristallen de meest gevoelige sensor mogelijk maakten.

De tests werden uitgevoerd met 1 deel per miljoen en lagere concentraties, wat 10 keer beter zou kunnen zijn dan het conventionele ontwerp. Het team was in staat om de gevoeligheid en signaal-ruisverhouding van de gassensor te verbeteren door de morfologie van het composietmateriaal en de configuratie van het sensortestplatform te regelen.