High Sensitivity Gas Detection Usin

High Sensitivity Gas Detection Using a
Macroscopic Three-Dimensional
Nanostructures are known to be exquisitely sensitive to the chemical environment and offer ultra-high
sensitivity for gas-sensing. However, the fabrication and operation of devices that use individual
nanostructures for sensing is complex, expensive and suffers from poor reliability due to contamination and
large variability from sample-to-sample. By contrast, conventional solid-state and conducting-polymer
sensors offer excellent reliability but suffer from reduced sensitivity at room-temperature. Here we report a
macro graphene foam-like three-dimensional network which combines the best of both worlds. The walls of
the foam are comprised of few-layer graphene sheets resulting in high sensitivity; we demonstrate
parts-per-million level detection of NH3 and NO2 in air at room-temperature. Further, the foam is a
mechanically robust and flexible macro-scale network that is easy to contact (without Lithography) and can
rival the durability and affordability of traditional sensors. Moreover, Joule-heating expels chemisorbed
molecules from the foam’s surface leading to fully-reversible and low-power operation.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ความไวแสงสูงก๊าซใช้ตรวจจับการด้วยตาเปล่าสามมิติNanostructures ทราบว่ามีความไวต่อสภาพแวดล้อมทางเคมีอย่างสวยงาม และยังมีสูงความไวแสงสำหรับการตรวจวัดก๊าซ อย่างไรก็ตาม การผลิตและการทำงานของอุปกรณ์ที่ใช้แต่ละnanostructures สำหรับจับเป็นซับซ้อน มีราคาแพง และทนทุกข์ทรมานจากความน่าเชื่อถือต่ำเนื่องจากการปนเปื้อน และความแปรปรวนที่ใหญ่จากตัวอย่างไปอย่าง โดยทั่วไป คมชัด solid-state และพอลิ เมอร์การดำเนินการเซ็นเซอร์มีความน่าเชื่อถือดี แต่ต้องทนทุกข์ทรมานจากความไวลดลงที่อุณหภูมิห้อง ที่นี่เรารายงานตัวแมโคฟีนเหมือนโฟมสามมิติเครือข่ายที่ผสมผสานที่ดีสุดทั้งสอง ผนังของประกอบด้วยโฟมแผ่นแกรฟีนบางเลเยอร์ในความไวสูง เราแสดงให้เห็นถึงส่วนต่อล้านตรวจจับระดับของ NH3 และ NO2 ในอากาศที่อุณหภูมิห้อง เพิ่มเติม โฟมเป็นเครือข่ายกลไกที่แข็งแกร่ง และยืดหยุ่นแมสเกลที่ง่ายต่อการติดต่อ (ไม่พิมพ์) และสามารถคู่แข่งความทนทานและความสามารถในการเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิม นอกจากนี้ ความร้อนจูลจับ chemisorbedโมเลกุลจากพื้นผิวของโฟมที่นำไปสู่การทำงานย้อนกลับ ได้อย่างสมบูรณ์ และประหยัดพลังงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

ความไวแสงสูงตรวจจับก๊าซใช้
เปล่าสามมิติ
โครงสร้างนาโนที่รู้จักกันเป็นอย่างประณีตความไวต่อสภาพแวดล้อมทางเคมีและนำเสนอสูงพิเศษ
ไวสำหรับก๊าซตรวจจับ อย่างไรก็ตามการผลิตและการดำเนินงานของอุปกรณ์ที่ใช้แต่ละ
โครงสร้างนาโนสำหรับการตรวจจับที่มีความซับซ้อนราคาแพงและทนทุกข์ทรมานจากความน่าเชื่อถือต่ำเนื่องจากการปนเปื้อนและ
ความแปรปรวนขนาดใหญ่จากตัวอย่างต่อตัวอย่าง ในทางตรงกันข้ามการชุมนุมของรัฐที่มั่นคงและการดำเนินการพอลิเมอ
เซ็นเซอร์มีความน่าเชื่อถือที่ดี แต่ต้องทนทุกข์ทรมานจากความไวลดลงที่อุณหภูมิห้อง ที่นี่เรารายงาน
graphene แมโครเครือข่ายสามมิติเหมือนโฟมซึ่งรวมที่ดีที่สุดของโลกทั้งสอง ผนังของ
โฟมจะประกอบด้วยแผ่นกราฟีนไม่กี่ชั้นที่เกิดในความไวสูง เราแสดงให้เห็นถึง
การตรวจสอบชิ้นส่วนต่อล้านระดับของ NH3 และ NO2 ในอากาศที่อุณหภูมิห้อง นอกจากนี้โฟมเป็น
กลไกที่มีประสิทธิภาพและมีความยืดหยุ่นเครือข่ายมหภาคระดับที่ง่ายต่อการติดต่อ (โดยไม่ต้องพิมพ์หิน) และสามารถ
สู้ความทนทานและความสามารถในการจ่ายของเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิม นอกจากนี้จูลร้อน expels chemisorbed
โมเลกุลจากพื้นผิวโฟมที่นำไปสู่การพลิกกลับอย่างเต็มที่และใช้พลังงานต่ำการดำเนินงาน

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

การตรวจหาก๊าซความไวสูงโดยใช้มี 3 มิตินาโนเป็นที่รู้จักกันเป็นยิ่งยวดที่ไวต่อสิ่งแวดล้อมและข้อเสนอพิเศษทางเคมีความไวต่อก๊าซตรวจจับ . อย่างไรก็ตาม การดำเนินงานของอุปกรณ์ที่ใช้บุคคลนาโนสำหรับข้อมูลมีความซับซ้อน ราคาแพง และทนทุกข์ทรมานจากความน่าเชื่อถือที่ไม่ดีเนื่องจากการปนเปื้อน และของใหญ่จากตัวอย่างตัวอย่าง โดยคมชัดแบบโพลิเมอร์ของแข็งและเซ็นเซอร์มีความน่าเชื่อถือที่ดีเยี่ยม แต่ประสบความไวลดลงที่อุณหภูมิห้อง ที่นี่เรารายงานมาโคร แกรฟีนโฟม เช่น เครือข่ายสามมิติที่รวมที่ดีที่สุดของโลกทั้ง ผนังของโฟมจะประกอบด้วยหลายชั้นแผ่นกราฟีนทำให้เราแสดงความไวสูงส่วน ต่อล้านส่วน ระดับการตรวจสอบและ nh3 NO2 ในอากาศที่อุณหภูมิห้อง ต่อไป , โฟมคือกลไกที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่น แมโครขยายเครือข่ายที่ง่ายต่อการติดต่อ ( ไม่ทั้งหมด ) และสามารถคู่แข่งความทนทานและความประหยัดของเซ็นเซอร์แบบดั้งเดิม นอกจากนี้ ความร้อนจูล expels chemisorbedโมเลกุลจากพื้นผิวของโฟมาอย่างเต็มที่พลังงานย้อนกลับและการดำเนินการ