Ny sensor registrerer lav luftfugtighed
Strukturel og kemisk karakterisering af Mo2CTx MXene. a) XRD mønstre af Mo2Ga2C nanolamineret carbid precursor (sort) og Mo2CTx MXene flerlag (rød). b) SEM-billede af et Mo2CTx MXene-flerlag. c) TEM-billede af Mo2CTx MXene-enkeltflager på lacey-carbongitter, indsat er et billede i høj opløsning. d) SAED-mønsteret taget fra den enkelte Mo2CTx-flage i c). e) AFM-billede og højdeprofil over en eksemplarisk Mo2CTx-flage. f–h) Højopløselige XPS-spektre optaget fra et Mo2CTx MXene-lag ved Mo-3d f), C-1s g) og O-1s h) energier. Kredit:DOI:10.1002/adma.202104878
Måling af luftfugtighed er vigtig på mange områder. Konventionelle sensorer i hygrometre har dog hidtil ikke været i stand til at bestemme et meget lavt vanddampindhold. Fysikere ved University of Duisburg-Essen (UDE) og Yuri Gagarin Technical University i Rusland har nu udviklet en ny sensor. Den registrerer selv de mindste mængder af vandmolekyler, der synker til overfladen. Detektoren er baseret på stærkt ledende materialer kendt som MXenes.
God indeluft er ikke kun vigtig for sundheden. Visse omgivelsesforhold er også nødvendige i produktion eller laboratorier, for eksempel inden for biomedicin eller mikroelektronik. Disse skal kunne styres præcist. Selvom kraftige fugtighedssensorer er indbygget i kommercielle måleapparater, er de ikke i stand til at detektere vanddampkoncentrationer under 50 ppm, dvs. under 0,3 procent relativ luftfugtighed. Derfor er sådanne sensorer ikke egnede til alle formål.
Dette problem blev tacklet af fysikholdet fra UDE og det russiske universitet Yuri Gagarin i Saratov med en helt ny strategi. De brugte todimensionelle nanometriske materialer. Disse kan detektere små mængder af vandmolekyler, der synker til deres overflade. "På denne måde forbedres sensorens ydeevne enormt - detektionsgrænsen er skubbet langt under den tidligere kendte teknik. Mere er virkelig ikke muligt," siger UDE eksperimentel fysiker Dr. Hanna Pazniak, som spillede en nøglerolle i udviklingen.
Disse stærkt ledende materialer kaldes MXenes, eller mere præcist:Mo2 CTx MXenes. De består af forbindelser af overgangsmetalcarbider eller overgangsmetalnitrider. Forbindelserne er stablet i lag og er kun nogle få atomer tykke. Fordelen:De nye sensorer er ultratynde og meget følsomme. "De registrerer vanddampe ned til 10 ppm eller 0,06 procent relativ luftfugtighed. Det er den hidtil laveste værdi," siger Pazniak. Sensorerne er også lovende i en anden henseende:De kan bruges i masseproduktion. + Udforsk yderligere
Innovativ sensor registrerer specifikt og præcist molekyler
Varme artikler
-
Carbyne:Forskere undersøger optisk båndgab af kulstofforbindelseProf. Dr. Dirk Guldi, Lehrstuhl für Physikalische Chemie an der FAU. Kredit:FAU/Erich Malter Hvilke fotofysiske egenskaber har carbyne? Dette var genstand for forskning udført af forskere ved Frie -
Undersøgelse sammenligner grundlæggende teknikker til doping af grafenpladerDette scanningselektronmikroskopbillede viser kontakter placeret på et grafenark. (Med tilladelse fra Kevin Brenner). (PhysOrg.com) -- Nanoteknologiforskere ved Georgia Institute of Technology har -
Ny forskning hjælper med at få mest muligt ud af nanoskala katalytiske effekter til nanoteknologiKredit:Swansea University Forskning udført af forskere ved Swansea University hjælper med at imødegå udfordringen med at inkorporere nanoskalastrukturer i fremtidige halvlederenheder, der vil skab -
Graphene viser en perfekt pasform til bærbare enhederBillig, fleksibel, trådløse grafenkommunikationsenheder såsom mobiltelefoner og sundhedsmonitorer kan udskrives direkte i tøj og endda hud, Akademikere fra University of Manchester har demonstreret.
- Katalytisk omdannelse af ethylen
- SpaceX klar til at sende astronauter ud i rummet for første gang
- Ny funktion fundet i energispektret af universets mest kraftfulde partikler
- Tropiske regnskovs tilpasninger af planter og dyr
- Designer enzym erobrer sulfitreduktion, en flaskehals i miljøoprydning
- Illinois -demokrater beder Evers om at gennemgå Foxconn -plantens indvirkning