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Pesquisadores usam grafeno para construir sensor de pressão preciso

Pesquisadores iranianos da Universidade de Teerã apresentaram e avaliaram um sensor de pressão usando um arranjo específico de grafeno.

De acordo com o Conselho de Iniciativas em Nanotecnologia do Irã (INIC), o sensor de pressão que foi construído em escalas nanométricas pode ser usado em vários setores, incluindo campos médico, militar e automotivo.

O objetivo da pesquisa foi projetar e realizar cálculos teóricos de um sensor de pressão com alta sensibilidade usando nanosheets de grafeno e nitreto de boro. O sensor pode ter sensibilidade e alcance de trabalho muito mais altos do que os sensores usuais de grafeno. Além disso, este sensor possui um método de produção muito simples e possui dimensões nanométricas.

A estrutura do sensor é baseada na combinação de dois componentes bidimensionais com espessuras nanométricas. Folhas de nitreto de boro são colocadas entre as duas folhas de grafeno. A pressão imponente na folha de grafeno superior altera a distância entre as folhas de nitreto de boro e, como resultado, a corrente de tunelamento entre os portadores muda entre as folhas de nitreto de boro. A mudança na corrente devido à mudança na distância é exponencial e pode ser usada como uma ferramenta para medir a pressão.

Resultados de cálculos teóricos e modelagem mostraram que a faixa de trabalho linear do sensor pode chegar a 30 GHz, o que é muito maior do que a faixa de trabalho de sensores piezoresistentes. A sensibilidade do sensor pode atingir cerca de 1300 pA / A / Pa.

Os resultados da pesquisa foram publicados no IEEE Electron Device Letters, vol. 36, edição 3, 2015, pp. 280-282.

Pesquisadores iranianos do Instituto de Ciência e Tecnologia da Cor melhoraram as propriedades anticorrosivas de revestimentos poliméricos usando grafeno e criando estruturas de nanocompósitos.

Anualmente, os países gastam uma grande quantia de dinheiro na prevenção de corrosão e na reparação dos danos causados ​​pela corrosão. Revestimentos anticorrosivos são usados ​​para prevenir e reduzir os custos acima mencionados. Revestimentos orgânicos são amplamente utilizados para proteger metais contra a corrosão. Revestimentos epóxi têm propriedades protetoras desejáveis ​​em meios corrosivos devido às suas características únicas. No entanto, o revestimento não é capaz de conservar sua capacidade de proteção por um longo tempo em contato com meios corrosivos. De acordo com o Conselho de Iniciativas Nanotecnológicas do Irã (INIC), nanopartículas de óxido de grafeno foram usadas nesta pesquisa para criar uma estrutura nanocomposta e aumentar as propriedades de proteção do revestimento anticorrosivo à base de epóxi.

O uso de revestimentos nanocompósitos sintéticos para o revestimento de dispositivos e equipamentos onshore e em unidades petroquímicas reduz gastos devido à corrosão e aumenta a vida útil dos equipamentos, incluindo os dutos.

As nanopartículas à base de óxido de grafeno atraíram recentemente a atenção dos pesquisadores devido às suas propriedades únicas. No entanto, estes materiais não são compatíveis ou estáveis ​​na maioria dos solventes orgânicos. Portanto, o processo de modificação da superfície deve ser realizado nesses materiais usando compostos de amina. As nanofolhas são capazes de impedir a difusão de agentes corrosivos no revestimento ou adiar a difusão por um tempo devido à sua área específica muito alta. Portanto, a vida útil do revestimento aumenta significativamente.

Os resultados da pesquisa foram publicados em Corrosion Science, vol. 103, 2016, pp. 283-304.

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