Sensori resistivi di ossigeno a base di materiali compositi nanostrutturati preparati mediante elettrospinning

Grazie al loro semplice processo di fabbricazione, semplicità d'uso e bassi costi, i sensori resistivi per il monitoraggio di ossigeno in fase gas sono di grande interesse in molte applicazioni, quali l'automotive, l'industria alimentare ed in campo medico [1]. Fibre di ossidi metallici ottenuti mediante elettrospinning risultano particolarmente idonei per essere impiegati come materiali sensibili nei sensori resistivi poiché, in virtù del loro elevato rapporto superficie/volume, mettono a disposizione molti più siti superficiali di adsorbimento per le specie gassose, rispetto alle strutture "bulk" [2]. Sulla base di queste indicazioni, è stato intrapreso uno studio volto ad investigare la preparazione di fibre composite "nanotubi di carbonio/polimero/ossido metallico", a base di nanotubi di carbonio a parete multipla (MWCNTs), polivinilacetato (PVAc) e titania (TiO2). I materiali sintetizzati mediante elettrospinning sono stati ampiamente investigati mediante tecniche di caratterizzazione micro strutturale e morfologica. Inoltre, sono state valutate le caratteristiche elettriche e di "sensing" all'ossigeno, al fine di studiare l'effetto del carico di nanotubi di carbonio per lo sviluppo di sensori di ossigeno ad alte prestazioni. I sensori realizzati mostrano una risposta reversibile e riproducibile, con tempi di risposta e recupero molto brevi (Fig. 1). L'aggiunta di MWCNTs a bassi carichi comporta una diminuzione della risposta. Comunque, con un ulteriore incremento del carico si nota un effetto positivo, permettendo di ottenere, sensori con una risposta molto elevata.