p Embora eles tenham descoberto que o grafeno faz sensores químicos muito bons, pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign descobriram uma "torção" inesperada - que os sensores são melhores quando o grafeno está "pior" - mais imperfeições melhoram o desempenho. p "Isso é exatamente o oposto do que você gostaria de transistores, por exemplo, "explicou Eric Pop, professor assistente de engenharia elétrica e da computação e membro da equipe interdisciplinar de pesquisa. "Descobrindo que quanto menos perfeitos eles eram, melhor eles trabalharam, foi contra-intuitivo no início. "

p O grupo de pesquisa, que inclui pesquisadores de engenharia química e elétrica, e de uma empresa iniciante, Materiais de dióxido, relataram seus resultados em 23 de novembro, Edição de 2011 de Materiais avançados .

p “O objetivo deste trabalho foi entender o que limita a sensibilidade do simples, chemiresistors de grafeno de dois terminais, e estudar isso no contexto de dispositivos baratos facilmente fabricados por deposição química de vapor (CVD), "declararam os autores principais Amin Salehi-Khojin e David Estrada.

p Os pesquisadores descobriram que a resposta dos quimiosistores de grafeno depende dos tipos e da geometria de seus defeitos.

p "Chemiresistores de grafeno quase puros são menos sensíveis às moléculas de analito porque os adsorbatos se ligam a defeitos pontuais, que têm caminhos de baixa resistência ao seu redor, "observou Salehi-Khojin, um pesquisador da Dioxide Materials e pós-doutorado associado no Departamento de Engenharia Química e Biomolecular (ChemE) em Illinois. "Como resultado, a adsorção em defeitos pontuais tem apenas um pequeno efeito na resistência geral do dispositivo. Por outro lado, defeitos de linha de tamanho micrométrico ou linhas contínuas de defeitos pontuais são diferentes porque não existem caminhos de condução fáceis em torno de tais defeitos, portanto, a mudança de resistência após a adsorção é significativa. "

p "Isso pode levar a sensores de gás melhores e mais baratos para uma variedade de aplicações, como energia, segurança interna e diagnóstico médico ", disse Estrada, que é doutorando no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação.

p De acordo com os autores, a natureza bidimensional do defeito, Os quimioesistores de grafeno cultivados em CVD fazem com que eles se comportem de maneira diferente dos quimiosistores de nanotubos de carbono. Esta sensibilidade é ainda melhorada cortando o grafeno em fitas de largura comparável às dimensões do defeito da linha, ou micrômetros neste estudo.

p "O que determinamos é que os gases que estávamos detectando tendem a se ligar aos defeitos, "Pop disse." Defeitos superficiais no grafeno são tanto pontuais-, ruga-, ou semelhante a uma linha. Descobrimos que os pontos não importam muito e as linhas são mais prováveis ​​onde ocorre a detecção. "

p "As fitas de grafeno com defeitos de linha parecem oferecer desempenho superior como sensores de grafeno, "disse o professor emérito da ChemE e CEO da Dioxide Materials, Richard Masel." Daqui para frente, achamos que podemos projetar os defeitos da linha para maximizar a sensibilidade do material. Esta nova abordagem deve nos permitir produzir sensores químicos baratos e sensíveis com desempenho melhor do que os sensores de nanotubos de carbono. "