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新传感器检测空气湿度低
来源:赛斯维传感器网 发表于 2023/3/6

mo2ctx mxene的结构和化学表征。a) mo2ga2c纳米层压硬质合金前驱体(黑色)和mo2ctx mxene多层(红色)的xrd图谱。b) mo2ctx mxene多层的sem图像。c) 花边碳网格上mo2ctx mxene单片的tem图像,插图为高分辨率图像。d) 取自 c) 中单个 mo2ctx 薄片的 saed 模式。e) 示例性 mo2ctx 薄片上的 afm 图像和高度剖面。f-h)从mo2ctx mxene层在mo-3d f),c-1s g)和o-1s h)能量处记录的高分辨率xps光谱。


测量空气湿度在许多领域都很重要。然而,湿度计中的传统传感器迄今无法确定非常低的水蒸气含量。杜伊斯堡-埃森大学(ude)和俄罗斯尤里·加加林技术大学的物理学家现在已经开发出一种新的传感器。它甚至可以检测到沉入其表面的小数量的水分子。该探测器基于称为mxenes的高导电材料。


良好的室内空气不仅对健康很重要。在生产或实验室中也需要某些环境条件,例如在生物医学或微电子学中。需要能够准确控制这些。尽管功能强大的湿度传感器内置于商业测量设备中,但它们无法检测低于50 ppm(即低于0.3%相对湿度)的水蒸气浓度。因此,这种传感器并不适合所有用途。


来自ude和萨拉托夫的俄罗斯大学尤里·加加林(yuri gagarin)的物理团队用一种全新的策略解决了这个问题。他们使用了二维纳米材料。这些可以检测沉入其表面的微量水分子。“通过这种方式,传感器性能大大提高 - 检测限被远远低于以前的技术水平。更多真的是不可能的,“ude实验物理学家hanna pazniak博士说,他在开发中发挥了关键作用。


这些高导电材料被称为mxenes,或者更准确地说:mo2电脑断层扫描xmxenes。它们由过渡金属碳化物或过渡金属氮化物的化合物组成。这些化合物被堆叠成层,只有几个原子厚。优点:新型传感器超薄且灵敏度高。“他们检测到低至10 ppm或0.06%相对湿度的水蒸气。这是迄今为止已知的低值,“pazniak说。这些传感器在另一个方面也很有前途:它们可以用于大规模生产。

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