Кінцева мета збільшення чутливості хімічного детектора полягає в тому, щоб досягти «» межі чутливості «», тобто навчитися реєструвати окремі молекули. І такий детектор, здається, знайдений.
Завдання визначення мізерної концентрації різних газів дуже важливе як для екології, так і для промисловості, не кажучи вже про боротьбу з тероризмом та інших додатках в області оборони. Чутливість сучасних датчиків обмежена флуктуаціями, обумовленими тепловим рухом зарядів і дефектів, в результаті чого рівень шуму (сторонніх сигналів або сигналів, спровокованих сторонніми джерелами) на кілька порядків перевищує сигнал від окремої молекули. Однак вченим з Інституту мікроелектронних технологій (Чорноголовка), Університету Манчестера (Великобританія) і Університету Ніймегена (Голландія) все ж вдалося домогтися граничного рівня дозволу. Для цієї мети вони використовували графен - «двомірний» матеріал, що складається з шару атомів вуглецю, що являє собою одну молекулу. Графен стабільний, дуже гнучкий, міцний і проводить електрику.
Принцип роботи графенового датчика заснований на зміні електричної провідності при адсорбції молекул. Причому зміну провідності графена вдається зареєструвати, навіть якщо число електронів у зразку змінюється всього на одиницю. Така суперчутливість цього вуглецевого матеріалу забезпечується відсутністю «» внутрішніх «» атомів, (на яких адсорбція неможлива, тобто «» працює «» весь зразок) його високою металевою провідністю, малою кількістю структурних дефектів, що гарантує низький рівень шуму
. Дослідники відзначають, що графенові датчики здатні реєструвати не будь-які молекули, а лише ті, які адсорбуються на графені. Проте безпрецедентно висока чутливість і мініатюрні розміри таких датчиків дозволять їм знайти широке застосування в різних облас
тях.