纳米鼻-纳米机器
美国斯坦福大学的研究人员发现,用纳米碳管制成纳米鼻,可以用来探测有毒的二氧化氮和氨气。科学家希望这一发现将引出新一代的环境探测器,并在环保领域大显神威。二氧化氮和氨气会导致温室效应和酸雨,因此它们在大气中的含量必须被实时监测。工程师们还需要准确探测这些气体在某些地方的浓度,例如测量燃煤工厂中这两种气体的浓度可以检测除污系统的有效性。但是,现有的探测技术成本高,不便移动作业,且所需温度高。用纳米碳管制成的探测器就可以解决这些问题。
研究人员发现,当碳纳米管暴露于二氧化氮中时,通过它们的电流增大;当暴露于氨气中时,电流减小。尽管现在还不能确定是什么原因导致了电流的变化,一种解释是气体分子释放或吸收电子,从而使纳米管的电阻发生改变,但这不妨碍人们对这种变化的应用。纳米鼻探测器由两端联接着金属导线的碳纳米管组成,与现有探测器不同的是,它可以在室温下工作,造价低廉,并且体积微小,只有3微米长。在用微芯片进行化学分析的“芯片实验室”中可以找到用武之地。一般来说氨气很难探测,而且氨气污染越来越严重,有了这种探测器就太方便了。一位环保工程师也认为,对二氧化氮进行监测很有价值,但是在原来的技术条件下难以进行,而“新的纳米鼻探测器有用极了”。目前,研究人员正在寻求商业合作伙伴对它进行开发。但是,这种探测器还有一些缺陷需加以改进,如:恢复时间慢,它测定一个气体样本后需等12小时才能再次使用;另外,还可根据用户需要改造这种探测器,使它具备更多的功能。例如,科研人员已在用它探测一氧化氮方面取得了一些进展。