monolager grafen, ett tjockt ark av kol med atomlager, har hittat enorma tillämpningar inom olika områden, inklusive kemiska sensorer och elektronisk detektering av adsorptionshändelser för enstaka molekyler. Därför, övervakning av fysissorberade molekyler inducerade förändringar av det elektriska svaret av grafen har blivit allestädes närvarande i grafenbaserade sensorer. Elektrisk fältjustering av den fysikaliska molekyl-grafeninteraktionen resulterar i förbättrad gasavkänning på grund av den unika elektriska fältberoende laddningsöverföringen mellan den adsorberade gasen och grafen. Molekylär identifiering i grafensensorer förutspåddes baserat på denna unika elektriskt avstämbara laddningsöverföring, vilket är en signatur för olika adsorberade molekyler.

Ändå, för att uppnå molekylär identifieringsfunktionalitet i grafensensorer, en förståelse för gasadsorptions-/desorptionshändelserna och retention av grafen-gasmolekylens interaktion efter att det elektriska fältet stängts av är önskvärt. Tills nu, grafen-gasmolekylens bindningsinteraktioner ansågs randomiserade av omgivningens termiska energi efter att det elektriska fältet stängts av, vilket inte är förvånande eftersom dessa interaktioner är van der Waals (vdW) bindande och så naturligt svaga. Ändå, detta antog att termisk randomisering av grafen-gasmolekylens vdW-bindning var overifierad experimentellt och en stor nackdel mot elektriskt avstämbar laddningsöverföringsbaserad molekylär identifiering i grafengassensorer.

För att klargöra bindningsretentionen av adsorberade gasmolekyler på grafen med och utan elektrisk fältjustering, Osazuwa Gabriel Agbonlahor (nuvarande doktorand), Tomonori Imamura (examinerad masterstudent), Dr. Manoharan Murugananthan (lektor), och professor Hiroshi Mizuta från Mizuta Laboratory vid Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST) övervakade det tidsberoende vdW-interaktionsavfallet av adsorberad CO ₂ molekyler på grafen vid olika elektriska fält. Använda det elektriska fältet för att justera interaktionen mellan den adsorberade gasen och grafen, laddningsöverföringen mellan den adsorberade CO ₂ molekyler och grafen övervakades medan det elektriska avstämningsfältet slogs på och efter att det stängdes av. Anmärkningsvärt, interaktionerna mellan grafen-gasmolekylen van der Waals bibehölls timmar efter att det elektriska fältet stängdes av, demonstrerar både laddningsöverförings- och bärarspridningsretentionsegenskaper för det tidigare applicerade elektriska fältets storlek och riktning, dvs. den adsorberade CO ₂ molekyler visade ett "vdW-bindningsminne".

På grund av detta bindande minne, laddningsöverförings- och spridningsegenskaperna hos de adsorberade gasmolekylerna på grafen kan studeras timmar efter att det elektriska fältet stängts av, vilket är avgörande för att identifiera adsorberade molekyler baserat på deras signaturladdningsöverföringssvar på ett pålagt elektriskt fält. Vidare, den långa bindningsretentionstiden (över 2 timmar) för dessa elektriskt avstämda adsorberade molekyler, skiljer grafenbaserade sensorer åt som plattformar för att utveckla "smarta" sensorer som är lämpliga för "beyond-sensing"-applikationer i minnesenheter och konformationsbrytare.