Специальный выпуск по материалам Международной конференции "Наноуглерод и Алмаз" (НиА'2024)
Физика - наукам о жизни

Исследование влияния микроводорослей на сенсорные свойства углеродных материалов

М. Б. Шавелкина^a, И. В. Антонова^bc, Н. А. Небогатикова^b, А. И. Иванов^b, С. В. Киселева^ad, Н. И. Чернова^ad, Т. Б. Шаталова<sup>d

a</sup> Объединенный институт высоких температур РАН, 125412 Москва, Россия
^b Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
^c Новосибирский государственный технический университет, 630073 Новосибирск, Россия
^d Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова

Аннотация: На основе биомассы микроводорослей Arthrospira platensis была изготовлена суспензия, которая с использованием 2D-печатных технологий наносилась на твердую (диэлектрическую пластину SiO$_2$/Si), либо гибкую подложку (полиэтилентерефтолат, ПЭТ). Установлено, что образовавшиеся при атмосферном давлении пленки из цианобактерий реагируют на выдыхаемый воздух существенным увеличением проводимости. В качестве сенсорной структуры был сформирован и протестирован слой на основе мультиграфена и углеродных волокон с пленкой из цианобактерий. Изучена текстура и проводимость полученных структур. Показана высокая чувствительность их электропроводности к дыханию человека, а также к механическим воздействиям, таким, как надавливание на сенсор. Установлено, что полученный проводящий слой на поверхности из углеволокна сохраняет свою проводимость при растягивающих деформациях, создаваемых изгибом вплоть до радиуса $\sim$ 2 mm. Обсужден механизм взаимодействия синтетических углеродных материалов с природным компонентом.

Ключевые слова: микроводоросли, графен, углеродные волокна, сенсор, анализ дыхания.

Поступила в редакцию: 03.10.2024
Исправленный вариант: 03.10.2024
Принята в печать: 03.10.2024

DOI: 10.61011/JTF.2025.03.59871.294-24

Реферативные базы данных:

•