水分子扭曲了石墨烯的電阻，但是一組歐洲研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這種二維材料與電路的金屬結(jié)合時，接觸電阻不會受到濕度的影響。這一發(fā)現(xiàn)將有助于開發(fā)新的傳感器 - 電路與現(xiàn)實世界之間的接口 - 顯著降低成本。

石墨烯的許多應(yīng)用，包括具有非凡導(dǎo)電性和機械性能的原子級薄碳原子片，包括傳感器的制造。這些將環(huán)境參數(shù)轉(zhuǎn)換為可以用計算機處理和測量的電信號。

由于其二維結(jié)構(gòu)，基于石墨烯的傳感器非常靈敏，并且在未來幾年以低制造成本保證良好的性能。

為實現(xiàn)這一點，石墨烯在與傳統(tǒng)電子電路集成時需要進行有效的電接觸。這種適當(dāng)?shù)慕佑|在任何傳感器中都是至關(guān)重要的，并且會顯著影

但是出現(xiàn)了一個問題：石墨烯對濕度敏感，對周圍空氣中吸附在其表面上的水分子敏感。H 2 O分子改變了這種碳材料的電阻，這會在傳感器中引入錯誤信號。

然而，瑞典科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，當(dāng)石墨烯與電子電路的金屬結(jié)合時，接觸電阻(由于界面處的不完全接觸導(dǎo)致的材料總電阻的一部分)不受濕氣的影響。

“這將使傳感器設(shè)計人員的工作變得更輕松，因為他們不必?fù)?dān)心濕度會影響接觸，只會影響對石墨烯本身的影響，”KTH皇家理工學(xué)院(瑞典)的博士生Arne Quellmalz解釋說。該研究的主要研究人員。

該研究發(fā)表在ACS應(yīng)用材料與接口雜志上，該研究使用石墨烯與金金屬化和二氧化硅基底在傳輸線模型試驗結(jié)構(gòu)中進行實驗，以及計算機模擬。

“通過將石墨烯與傳統(tǒng)電子元件相結(jié)合，您可以充分利用石墨烯的獨特性能和傳統(tǒng)集成電路的低成本。” Quellmalz說：“將這兩種技術(shù)結(jié)合起來的一種方法是將石墨烯置于成品電子設(shè)備之上，而不是將金屬沉積在石墨烯片上。”

作為歐洲CO 2 -DETECT項目的一部分，作者正在應(yīng)用這種新方法來創(chuàng)建基于石墨烯的傳感器的第一個原型。更具體地，目的是通過光學(xué)檢測中紅外光并且以比其他技術(shù)更低的成本來測量主要溫室氣體二氧化碳(CO 2)。