Pesquisadores da Universidade de Pittsburgh transformaram o ouro em nanofios como forma de criar um material barato para detectar gases tóxicos encontrados no gás natural. Junto com colegas do Laboratório Nacional de Tecnologia de Energia (NETL), Alexander Star, professor associado de química na Escola de Artes e Ciências Kenneth P. Dietrich de Pitt e investigador principal do projeto de pesquisa, desenvolveu um método de automontagem que usa andaimes (uma estrutura usada para segurar ou apoiar outro material) para fazer crescer nanofios de ouro. Suas descobertas, intitulado "Soldagem de nanopartículas de ouro em modelos grafíticos para detecção química, "foram publicados online em 22 de janeiro no Journal of the American Chemical Society.
"Os métodos mais comuns para detectar gases requerem equipamentos volumosos e caros, ", diz Star." Sensores baseados em chip que dependem de nanomateriais para detecção seriam menos caros e mais portáteis, pois os trabalhadores poderiam usá-los para monitorar gases venenosos, como o sulfeto de hidrogênio. "
Star e sua equipe de pesquisa determinaram que os nanomateriais de ouro seriam ideais para detectar o sulfeto de hidrogênio devido à alta afinidade do ouro com o enxofre e às propriedades físicas exclusivas dos nanomateriais. Eles fizeram experiências com nanotubos de carbono e grafeno - uma rede de galinhas em escala atômica feita de átomos de carbono - e usaram modelagem de computador, Difração de raios-X, e microscopia eletrônica de transmissão para estudar o processo de automontagem. Eles também testaram as respostas dos materiais resultantes ao sulfeto de hidrogênio.
"Para produzir os nanofios de ouro, suspendemos nanotubos em água com ácido cloroáurico contendo ouro, "diz Star." À medida que mexíamos e aquecíamos a mistura, o ouro reduziu e formou nanopartículas nas paredes externas dos tubos. O resultado foi uma mistura altamente condutiva de nanofios de ouro e nanotubos de carbono. "
Para testar a capacidade dos nanofios de detectar sulfeto de hidrogênio, Star e seus colegas lançaram um filme do material composto em um chip padronizado com eletrodos de ouro. A equipe pode detectar gás em níveis tão baixos quanto 5ppb (partes por bilhão) - um nível de detecção comparável ao das técnicas de detecção existentes. Adicionalmente, eles poderiam detectar o sulfeto de hidrogênio em misturas complexas de gases que simulam o gás natural. Star diz que o grupo agora testará os limites de detecção dos chips usando amostras reais de poços de gás.
