- 這種超薄傳感器可以挽救您的肺部和氣候
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2021/4/7
左：Re0.5Nb0.5S2的雙層和三層區域的原子分辨率電子顯微鏡圖像，顯示了其堆疊順序。右：實空間電荷轉移圖，顯示了從Re0.5Nb0.5S2到NO2分子的電荷轉移。彩色鍵：重新顯示為海軍色；Nb紫羅蘭色；S為黃色；N為綠色；H為灰色；O為藍色；和C為紅色。圖片來源：Alex Zettl /伯克利實驗室
二氧化氮是由化石燃料驅動的汽車和燃氣灶排放的空氣污染物，不僅對氣候不利，對我們的健康也有害。長期暴露于NO 2與心臟病，哮喘等呼吸道疾病和感染增加有關。
二氧化氮是無味且不可見的，因此您需要一個特殊的傳感器，該傳感器可以準確地檢測有害氣體中的有害濃度。但是，當前大多數可用的傳感器都是能源密集型的，因為它們通常必須在高溫下運行才能獲得合適的性能。
由伯克利實驗室和加州大學伯克利分校的研究人員開發的超薄傳感器可能就是答案。
在發表于Nano Letters期刊上的論文中，研究小組報告了一種原子薄的“ 2D”傳感器，該傳感器在室溫下工作，因此比傳統傳感器消耗的功率更少。
研究人員說，這種新型2D傳感器（由二硫化rh鈮單層合金制成）還具有出色的化學特異性和恢復時間。
與其他由石墨烯等材料制成的2D設備不同，新型2D傳感器對二氧化氮分子有選擇性的電響應，而對其他有毒氣體（如氨和甲醛）的響應卻最小。加州大學伯克利分校的博士后學者，本研究的主要作者阿明·阿齊茲說，此外，新型二維傳感器能夠檢測出至少十億分之50的超低二氧化氮濃度。
一旦基于二硫化鉬或碳納米管的傳感器檢測到二氧化氮，則可能需要數小時才能在室溫下恢復到原始狀態。“但是我們的傳感器只需要幾分鐘，” Azizi說。
新型傳感器不僅超薄，而且靈活，透明，這使其成為可穿戴式環境和健康監測傳感器的理想之選。“如果當地環境中的二氧化氮水平超過十億分之五十，這對于患有哮喘的人來說將是非常危險的，但是目前，個人二氧化氮氣體傳感器是不切實際的。” 阿茲茲說。他補充說，如果將其傳感器集成到智能手機或其他可穿戴電子設備中，則可以填補這一空白。
伯克利實驗室的博士后研究員和作者之一穆罕默德·多安（Mehmet Dogan）依靠伯克利實驗室的超級計算用戶設施國家能源研究科學計算中心（NERSC）的Cori超級計算機從理論上確定了潛在的傳感機制。
伯克利實驗室材料科學系的教授，加州大學伯克利分校的物理學教授Alex Zettl和Marvin Cohen共同領導了這項研究。
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