Cảm biến mới đạt độ nhạy cồn ở mức kỷ lục với công suất cực thấp

Các nhà nghiên cứu từ Đại học Yonsei và các cộng sự đã phát triển một cảm biến khí tiêu thụ điện năng thấp mới, đạt được khả năng phát hiện ethanol siêu nhạy ở mức phần tỷ tỷ. Cảm biến này tích hợp các tấm nanosheet dioxide ruthenium siêu mỏng với một lớp màng mỏng dioxide thiếc, tạo thành cấu trúc lai giúp tăng cường đáng kể khả năng phát hiện ethanol. Các tấm nanosheet dioxide ruthenium cung cấp diện tích bề mặt lớn và hoạt tính xúc tác mạnh, thúc đẩy các phản ứng phân tử ethanol trên bề mặt cảm biến. Ngoài ra, sự tương tác giữa các tấm nanosheet và dioxide thiếc làm tăng lớp suy giảm electron, làm tăng sự thay đổi điện trở và khiến cảm biến nhạy hơn gấp hơn ba lần so với các thiết bị thông thường. Được xây dựng trên màng treo với bộ gia nhiệt vi mô, cảm biến hoạt động liên tục với công suất dưới 30 milliwatt, phát hiện nồng độ ethanol từ 10 phần triệu xuống khoảng 5 phần tỷ tỷ. Nó thể hiện hiệu suất ổn định trong gần một tháng, chống chịu được sự can thiệp từ các loại khí phổ biến và theo dõi đáng tin cậy mức cồn trong hơi thở theo thời gian thực, phù hợp với các thiết bị đo nồng độ cồn thương mại. Thiết kế này tương thích với các kỹ thuật vi chế tạo hiện có.