Специалисты НИЦ «Курчатовский институт» вместе с коллегами из ФТИ им. А.Ф. Иоффе, Университета ИТМО и других научных центров разработали новый способ получения аминированного (насыщенного азотом) производного графена. По их словам, в основе технологии лежит синтез таких производных, которых раньше не было.
Производные графена применяются в газоанализаторах и системах, называемых «электронный нос». Эти системы позволяют не просто определять присутствие отдельных газов в атмосфере, а чувствовать и идентифицировать конкретные запахи.
Для этого производные графена наносят на конкретные места чипа с несколькими десятками электродов. При связывании с молекулами анализируемого газа (или жидкости) производные графена приобретают дополнительный электрон или теряют его. Это меняет сопротивление проводящего слоя. Проходящий по нему ток увеличивается или уменьшается, что и регистрирует прибор. Дальше данные об этих изменениях анализирует нейросеть, которая строит «образ» каждого запаха. Ее можно обучить, показав ей много разных запахов.
Специалисты из Курчатовского института изучили зависимость электронных свойств от связи графена и азота. Оказалось, что 5% от всех связей в материале — азотные.
«Это достаточно большая величина: даже 1% позволяет сильно изменить электрохимические свойства. Таким образом, у нас появилась возможность управлять свойствами графена в широких пределах», – рассказал старший научный сотрудник Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований Ратибор Чумаков.
Источник фото: Dan Meyers on Unsplash
