Lápis com grafite de nanotubos desenha detector de gases

 

Químicos do MIT desenvolvem um novo tipo de lápis com grafite composta de nanotubos de carbono, o que permite desenhar sensores de gases em folhas de papel.

Os nanotubos de carbono oferecem uma maneira nova e poderosa para detectar gases nocivos no meio ambiente. No entanto, os métodos geralmente utilizados para a construção de sensores de nanotubos de carbono são perigosos e não são adequados para produção em larga escala.

Hoje esses sensores exigem a dissolução dos nanotubos de carbono em diclorobenzeno, um processo agressivo, tóxico e nem um pouco prático.

Um novo método de fabricação, criado por químicos do MIT - tão simples como desenhar uma linha em uma folha de papel - pode superar esse obstáculo. Katherine Mirica, postdoc do MIT, concebeu um novo tipo de grafite de lápis, que ao invés de carbonos simples compactado é composto por um pó compacto de nanotubos de carbono.
Visualmente, em escala macroscópica, ambos os grafites são iguais.

O grafite de nanotubos, que pode ser usado em um lápis normal, pode inscrever sensores em qualquer superfície de papel.

Os nanotubos de carbono são folhas de átomos de carbono enroladas em cilindros que permitem que os elétrons fluam sem obstáculos. Tais materiais têm-se mostrado eficazes para sensores de muitos gases, que se ligam aos nanotubos e impedem o fluxo de elétrons. Medindo o fluxo de elétrons é possível determinar qual é o tipo de gás que se encontra em contato com o sensor.

A beleza disso é que nós podemos começar a fazer qualquer tipo de material quimicamente funcionalizado. Acreditamos que poderemos fazer sensores para quase qualquer coisa que seja volátil.
Professor Timothy Swager. Orientador do trabalho

A pesquisadora testou a fabricação dos sensores em vários tipos de papel, e verificou que os sensores mais sensíveis são aqueles feitos sobre papel bem liso.

Ela também confirmou que os sensores dão resultados consistentes mesmo quando as marcas feitas com o lápis de nanotubos de carbono não são uniformes.

Nesse estudo, os investigadores focaram em nanotubos de carbono puro, mas estão agora trabalhando na adaptação dos sensores para detectar uma grande variedade de gases. A seletividade pode ser alterada pela adição de átomos de metal para as paredes dos nanotubos, ou enrolando polímeros ou outros materiais em torno dos tubos.

Um gás que os pesquisadores estão particularmente interessados ​​é o etileno, o que seria útil para controlar o amadurecimento de frutos, uma vez que eles são transportados e armazenados. A equipe também está em busca de sensores para compostos de enxofre, o que pode revelar-se útil para a detecção de vazamentos de gás natural.

A pesquisa foi financiada pelo Army Research Office através do MIT’s Institute for Soldier Nanotechnologies e uma bolsa do National Institutes of Health para Mirica.


Fonte: Inovação Tecnológica, MIT News

[Via BBA]