ДНК перетворює графен в детектор летких органічних сполук

Співробітники Пенсильванського університету (США) побудували детектор летких органічних сполук з використанням графенового транзистора.

Конструктивно новий детектор нагадує пристрій, описаний в 2005 році в журналі Nano Letters (див. статтю). Головна відмінність полягає в тому, що в експериментах п'ятирічної давності використовувалися польові транзистори, побудовані на основі одношарових вуглецевих нанотрубок. В обох випадках роль агента, який перетворює транзистор в чутливий датчик, зіграла одноланцюжкові ДНК; збігаються навіть застосовані послідовності підстав.

Графен для виготовлення транзисторів автори отримували самим звичайним способом – відщепленням шарів від шматків графіту. Потім на графен наносився шар одноланцюжкові ДНК з якоїсь однієї з двох можливих послідовностей, товщина якого складала 0,5 нм. У процесі випробувань в камеру подавався азот і то речовина, яке пристрій повинно було виявити. Напруга зсуву встановлювалося на рівні 0,1 мВ, напруга затвора дорівнювало нулю, а про появу органічних сполук сигналізували зміни струму.

У тестовий набір з'єднань увійшли діметілметілфосфонат, пропіонова кислота, метанол, октановим, нона-і деканаль. Як виявилося, зміни струму досить помітні, причому виявити речовину можна менш ніж за 10 секунд, а ще за 30 секунд детектор повертається в початковий стан.

«Тепер нам необхідно провести випробування інших послідовностей ДНК, сконструювати дослідний зразок системи, яка об'єднує кілька різних датчиків, і переконатися в тому, що вона успішно справляється з виявленням різних речовин в їх суміші, – ділиться планами на майбутнє учасник дослідження Чарлі Джонсон (Charlie Johnson ). – Я думаю, наші детектори не будуть надто дорогими, оскільки методи отримання та обробки графена постійно удосконалюються і спрощуються ».

За матеріалами: Physicsworld.Com