多孔，原子薄的石墨烯膜在過濾和篩分應用方面具有有趣的特性。在這里，利用光熱力將氣體泵入石墨烯薄膜的納米孔中，從而能夠研究高于100 kHz頻率的氣體通過納米孔的情況。在這些頻率下，石墨烯的運動與通過納米孔的動態氣流緊密相關，因此可以用于研究納米級的氣體滲透。通過監測驅動力與膜機械運動之間的時間延遲，發現不同氣體通過直徑為10 ~ 400 nm的小孔的滲透時間常數有顯著差異。因此，提出了一種基于分子質量區分氣體并研究氣體流動機理的方法。所提出的基于微觀射流的氣體傳感方法為基于大規模質譜和光學光譜的氣體表征方法提供了納米機械的替代方案。
Fig. 1 懸浮的石墨烯設備和測量設置。
Fig. 2 氣體和真空中石墨烯膜的運動Z
ω（相量）。
Fig. 3 τ
gas與氣體摩爾質量的關系。
Fig. 4 調整氣體滲透時間。
Fig. 5 從Knudsen 流向 Sampson。
相關研究成果于2020年由荷蘭代爾夫特理工大學P. G. Steeneken課題組，發表在Nature Communications (
https://doi.org/10.1038/s41467-020-19893-5) 上。原文：High-frequency gas effusion through nanopores in suspended graphene。
轉自《石墨烯雜志》公眾號
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