استفاده از گرافن در حسگر شیمیایی

نتایج تحقیقات اخیر محققان نشان می‌دهد که از گرافن می‌توان به‌عنوان حسگر استفاده
کرد. این ورقه‌ها به‌صورت تصادفی روی هم قرار گرفته که به‌عنوان لایه بالایی در
حسگرهای شیمیایی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

دانشمندان دانشگاه ایلینویز و شرکت دیوکساید متریال نشان دادند که می‌توان از ورقه‌های
گرافنی که روی هم قرار گرفتند به‌عنوان حسگر شیمیایی استفاده کرد. این گروه برای
تولید گرافن، گرافیت توده‌ای را با امواج اولتراسونیک بمباران کرده تا ورقه‌های
نازکی از آن جدا شود. در قدم بعد آنها این محلول را فیلتر کرده تا فیلم گرافنی
ایجاد شود. این فیلم‌ها به‌صورت تصادفی ساماندهی شده و به‌عنوان لایه بالایی در
حسگرهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

زمانی که گرافن در معرض مواد شیمیایی قرار می‌گیرد شیمی سطح آن تغییر کرده و سیگنال
الکتریکی تولید می‌شود. با ایجاد این سیگنال، می‌توان حضور مواد شیمیایی را رصد کرد.

با تنظیم حجم محلول فیلتر شده می‌توان ضخامت فیلم را تغییر داد. آنها دریافتند که
فیلم‌های نازک گرافنی که به‌صورت تصادفی رو هم قرار گرفتند دارای قدرت ردیابی
مقادیر بسیار کم با قابلیت اطمینان بالا از مواد شیمیایی نسبت به حسگرهای قبلی است.
محققان معتقدند که وجود نقص در ساختار شبکه کربنی نزدیک ورقه‌های گرافنی موجب
افزایش و بهبود حساسیت حسگرها می‌شود. دلیل این امر امکان جهش الکترون از میان
ساختار گرافن است.

نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Chemical Sensors Based On Randomly
Stacked Graphene Flakes در نشریه Applied Physics Letters به چاپ رسیده است.