Химическим нанодетекторам не нужна батарейка

В отличие от большинства современных химических детекторов наносенсор Ливерморской национальной лаборатории не требует внешнего источника питания.

Устройству на базе полупроводниковых нанопроводов не нужен аккумулятор, при этом оно быстро и с чрезвычайно высокой чувствительностью обнаруживает молекулы различных веществ. Развитие этой технологии может стать первым шагом в создании миниатюрных непрерывно работающих химических детекторов для поля боя.

Принцип работы наносенсоров основан на взаимодействии химических веществ и поверхности полупроводниковых нанопроводов. Контакт с молекулами производит электрический заряд между двумя концами нанопроводов или между нанопроводами, которые подверглись химическому воздействию и "чистыми".

Испытания проводились с различными типами датчиков – на основе оксида цинка и кремниевыми. Для первых тестов использовался этанол.

Тестируя датчик на основе оксида цинка, ученые обнаружили, что небольшое количество этанола вызывает изменение электрического напряжения между двумя концами нанопроводов, которое вырастает почти мгновенно и медленно убывает по мере испарения растворителя. При попадании на датчик небольшого количества гексана регистрируется низкое электрическое напряжение, что говорит о способности наносенсора выборочно реагировать на различные типы молекул. Исследователи протестировали датчик 15-ю различными типами органических растворителей и отметили различные напряжения для каждого из них. Таким образом, есть возможность использовать наносенсоры для обнаружения различных типов химических веществ и определения их концентрации.

Кремниевые наносенсоры продемонстрировали схожие качества, однако параметры электрического напряжения резко отличаются от датчиков на основе оксида цинка.

В настоящее время команда ученых работает над проверкой способности наносенсоров определять более сложные молекулы взрывчатых веществ или биологических агентов.