美开辟出仅原子巨细石墨烯传感器
w; S8 l0 u) e O 可检测大气层微量元素及航天器结构性缺陷# f# U0 j; t0 V& ^9 M! o
据物理学家构造网12月5日报道，美国航空航天局（NASA）开辟出只有原子巨细的基于石墨烯材质的微型传感器，用以检测地球高空大气层的微量元素，以及航天器上的结构性缺陷。
/ x+ P! X1 x4 D& M. S NASA戈达德太空飞行中心技能专家苏丹娜说，两年前其研究团队就开始以石墨烯为底子研究开辟制造纳米巨细的探测器，以探测大气层上空的原子氧和其他微量元素，从飞机机翼到航天器总线齐备的结构性压力。该中心呆板体系分部首席助理杰夫·斯图尔特说："石墨烯最酷的是其自身属性，这为研究提供了大量的大概性。坦率地说，我们才刚刚开始。"9 s+ B8 O2 _1 k+ e# K& O W: X
一年多从前，苏丹娜的团队开始研发基于化学气相沉积（CVD）技能的石墨烯装备。他们在一个真空室中放置一个金属基体并注入气体，天生所需的薄膜。如今，该团队已可以乐成地生产出高风致的石墨烯片。苏丹娜说："这种质料最有远景的应用之一是作为一种化学传感器。"( \4 X1 s; m1 C( l
如今，该研究团队开辟出小型化、低质量、低功耗石墨烯传感器，可以丈量大气层上空中的氧原子量。而大气层上空中的氧原子量来自于太阳紫外线辐射分解氧分子时所创建，其天生的干系元素具有高度腐蚀性。当卫星飞过大气层上空，会受到这种化学物质以每秒约5英里（约8公里）的时速攻击，从而严肃粉碎航天器的常用质料，如聚酰亚胺薄膜。: S# T$ [0 f! ]8 Y: e
固然科学家们信赖氧原子构成了低地球轨道上稀薄大气层的96%，但是在丈量其密度和更正确地确定其在大气阻力中的作用时发现，其大概导致轨道航天器过早地失去高度降至地球。研究职员说："我们仍旧不知道氧原子在航天器上创建的拖曳力的影响；不知道原子与航天器之间转移的动量是多少，而这是很紧张的，由于工程师可根据这种影响来评估航天器的寿命，以及飞船在重新回到地球大气层之前会飞多长时间。"
" C/ c, Y4 {0 X7 J" |9 z 苏丹娜体现，石墨烯传感器对此提供了一个很好的办理方案。当石墨烯汲取氧原子，质料的电阻会产生变革，石墨烯传感器可敏捷丈量出一个更准确的密度。"这真令人高兴，我们渴望可以盘算频率阻值的变革，大大简化丈量氧原子的使用步调。"
- P }/ K& h* J6 e' L5 G) X 苏丹娜说，这种化学传感器不但可以丈量氧原子，也可丈量甲烷、一氧化碳和其他行星的气体，以及从行星内部释出的气态物质。（.科.技.日.报）
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发表于 2019-5-5 02:11:39