Kredit:American Chemical Society
Det är välkänt att hundar har bättre luktsinne än människor. I åratal, forskare har försökt utveckla en konstgjord detektor som är lika bra som en hunds näsa. Nu, en grupp rapporterar in ACS Nano att de kunde härma en hunds sniffer med grafenbaserade nanoscrolls.
Insidan av en hunds nos är kantad av miljontals små kapillärer, vilket skapar en supersensitiv luktsinne. Eftersom kapillärerna täcker en så stor yta, de kan upptäcka lukter i extremt låga koncentrationer. Att hämta inspiration från kapillärstrukturen i hundnäsan, forskare har försökt efterlikna det för att skapa en känslig gasdetektor. Tidigare studier har haft viss framgång med att använda grafenbaserade nanoscrolls (GNS), som är nanoark av grafen upprullade på ett kontinuerligt och enhetligt sätt. Dessa nanoskroller har en stor yta, är stabila vid höga temperaturer, och är starka och hållbara. Men de är också svåra att tillverka, drar mycket energi och är svårt att skala upp. Och tidigare studier har använt rå grafen eller modifierad grafen som antingen lämnade efter sig några utrullade strukturer, eller krympt och samlat, respektive. Så Yao Wang, Lei Jiang, Guofu Zhou och kollegor ville modifiera grafenen med en polymer för att göra högkvalitativa nanoscrolls.
Gruppen beredde grafenbaserade nanoscrolls med tillsats av poly(natrium-p-stryrensulfonat) med frystorkningsmetoden för att skapa enhetlig, oaggregerade strukturer. Vid undersökning, nanorullarna hade en bred, rörform, och nästan allt grafen rullades ihop. Forskarna inkorporerade sedan nanoscrollarna i en gassensor, som var mycket selektiv och känslig. Slutligen, teamet noterar att denna metod har potential för storskalig produktion.