Новая конструкция датчика на основе графена может улучшить безопасность пищевых продуктов

Множество пищевых продуктов выкидываются покупателями из-за заражения вредными бактериями, такими как Listeria, Salmonella или E. coli. Новая конструкция датчика в один прекрасный день может облегчить обнаружение патогенов в пище, прежде чем продукты попадут на полки супермаркетов, тем самым предотвращая иногда смертельные болезни от зараженной пищи, пишет phys.org.

Группа исследователей сообщила о разработке новой конструкции датчика, который может одновременно обнаруживать несколько веществ , в том числе опасных бактерий и других патогенных микроорганизмов. В дополнение к безопасности пищевых продуктов новая конструкция может улучшить обнаружение газов и химических веществ для широкого спектра других применений.

«Наш дизайн основан на графеновых листах , которые представляют собой двумерные кристаллы углерода толщиной всего лишь один атомный атом», - сказал член исследовательской группы Bing-Gang Xiao из Китайского университета Цзилянь. «Датчик не только очень чувствителен, но также может легко регулироваться для обнаружения различных веществ».

Для нового датчика исследователи использовали теоретические расчеты и моделирование для разработки массива наноразмерных графеновых дисков, каждый из которых содержит внецентровое отверстие. Датчик включает ион-гель и кремниевые слои, которые можно использовать для приложения напряжения для настройки свойств графена для обнаружения различных веществ.

Взаимодействие между дисками и их отверстиями создает так называемый эффект гибридизации плазмона, что повышает чувствительность устройства. Отверстие и диск также создают разные пики длины волны, которые могут использоваться для одновременного обнаружения различных веществ.

Моделирование, проведенное исследователями с использованием длин волн в инфракрасной области спектра, показало, что их новая сенсорная платформа будет более чувствительной к веществам, присутствующим в газах, жидкостях или твердых веществах, чем использование дисков без отверстий.

В настоящее время исследователи работают над улучшением процесса, который будет использоваться для создания массива наноразмерных дисков. Точность, с которой эти конструкции будут изготовлены, сильно повлияет на работу датчика.