Инженеры Университета Маккуори разработали технологию для менее углеродоемкого и более дешевого и универсального производства наносенсоров. Они заменили сложную стадию производства, связанную с нагреванием материалов до высоких температур, на обработку с помощью этанола.
Наносенсоры имеют огромное отношение поверхности к объему, что делает их чрезвычайно чувствительными к различным молекулам. Но большинство наносенсоров не работают эффективно до тех пор, пока их не нагреют в ходе сложного и энергоемкого 12-часового процесса с использованием высоких температур. Во время такой обработки слои наночастиц сплавляются, а внутри них формируются каналы, по которым электроны перемещаются между слоями.
Исследователи обнаружили, что добавление одной капли этанола на чувствительный слой наносенсора помогает обеспечить те же процессы, что и нагревание. При этом такой датчик оказался даже более эффективным, а для его производства можно использовать больше материалов, в том числе полимеров, которые не выдерживали нагревания.
Открытие стало результатом случайности: один из соавторов исследования случайно пролил немного этанола на заготовку датчика во время мытья. Сначала ученые предположили, что устройство испорчено, но анализ показал, что его свойства только возросли. Дальнейшие эксперименты помогли подтвердить гипотезу и определить идеальное количество спирта.
Мы разработали рецепт, чтобы заставить наносенсоры работать, и протестировали его с датчиками ультрафиолетового излучения, а также с наносенсорами, которые обнаруживают углекислый газ, метан, водород и многое другое — эффект тот же. Датчик активируется примерно через минуту после добавления одной правильно измеренной капли этанола. Это превращает медленный, очень энергоемкий процесс во что-то гораздо более эффективное.
Нушин Насири, руководитель лаборатории нанотехнологий в Инженерной школе Университета Маккуори и соавтор исследования
