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Le MIT crée un crayon à nanotubes de carbone et griffonne des circuits électroniques – High-teK.ca

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Une équipe de chimistes du MIT a créé une «mine» de nanotubes de carbone qui peut être utilisée pour dessiner des circuits électroniques à main levée à l’aide d’un crayon mécanique standard.

Dans un crayon normal, la mine est généralement faite de graphite et d’un liant d’argile. Le graphite, comme vous le savez peut-être déjà, est une forme de carbone composée de couches après couches de le matériau miracle graphène. Lorsque vous écrivez ou dessinez avec un crayon graphite, un mélange de minuscules flocons de graphène et d’argile se dépose sur le papier, créant une marque. (Incidemment, les mines de crayon ne contenaient jamais de plomb ; c’est juste que lorsque le graphite a été utilisé pour la première fois dans les années 1500, ils pensaient qu’il s’agissait de minerai de plomb, et le nom est resté).

Avec Le crayon à nanotubes de carbone du MIT, le plomb est formé en comprimant des nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNT), jusqu’à ce que vous obteniez une substance qui ressemble et se comporte de manière très similaire au graphite. La différence, cependant, est que dessiner avec le crayon du MIT dépose en fait des nanotubes de carbone entiers sur du papier – et les nanotubes de carbone ont des propriétés plutôt intéressantes.

Dans ce cas, le MIT utilise le fait que les SWCNT sont très conducteurs d’électricité – et que cette conductivité peut être massivement modifiée par l’introduction de quelques autres atomes, à savoir l’ammoniac.

Dans l’image ci-dessus, l’électricité est appliquée aux électrodes en or (qui sont imprimées dans le papier). Le crayon à nanotubes de carbone est utilisé pour combler les lacunes et agit efficacement comme une résistance. Lorsque du gaz ammoniac est présent, la conductivité des nanotubes diminue, et donc la résistance augmente – ce qui peut être facilement mesuré. Les nanotubes de carbone sont si sensibles que le capteur dessiné à la main du MIT peut détecter des concentrations d’ammoniac aussi faibles que 0,5 partie par million (ppm).

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Il y a deux principaux plats à emporter ici. La première est que le MIT a trouvé une forme de nanotubes de carbone qui est stable, sûre et bon marché à produire. Deuxièmement, les nanotubes de carbone ont déjà été utilisés dans les capteurs, mais le processus consiste généralement à dissoudre les SWCNT dans des solvants, ce qui peut être dangereux. Ici, la création d’un capteur à nanotubes de carbone est aussi simple que de dessiner sur une feuille de papier, soit par un humain, soit par un processus automatisé.

L’équipe va maintenant travailler sur d’autres pistes de nanotubes de carbone qui peuvent être utilisées pour détecter d’autres gaz, comme l’éthylène (produit par les fruits pendant leur maturation) et le soufre (pour détecter les fuites de gaz naturel). Il convient également de noter que la recherche a été en partie financée par l’US Army/MIT Institute for Soldier Nanotechnologies – il ne serait donc pas surprenant que le personnel militaire soit finalement équipé de ces capteurs… ou peut-être de leur propre crayon à nanotubes de carbone, pour MacGyver- comme la fabrication de capteurs sur le terrain.

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Document de recherche: DOI : 10.1002/anie.201206069

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