Mo2CTx MXene的结构和化学表征。a） Mo2Ga2C纳米层压硬质合金前驱体（黑色）和Mo2CTx MXene多层（红色）的XRD图谱。b） Mo2CTx MXene多层的SEM图像。c） 花边碳网格上Mo2CTx MXene单片的TEM图像，插图为高分辨率图像。d） 取自 c） 中单个 Mo2CTx 薄片的 SAED 模式。e） 示例性 Mo2CTx 薄片上的 AFM 图像和高度剖面。f-h）从Mo2CTx MXene层在Mo-3d f），C-1s g）和O-1s h）能量处记录的高分辨率XPS光谱。
测量空气湿度在许多领域都很重要。然而，湿度计中的传统传感器迄今无法确定非常低的水蒸气含量。杜伊斯堡-埃森大学（UDE）和俄罗斯尤里·加加林技术大学的物理学家现在已经开发出一种新的传感器。它甚至可以检测到沉入其表面的小数量的水分子。该探测器基于称为MXenes的高导电材料。
良好的室内空气不仅对健康很重要。在生产或实验室中也需要某些环境条件，例如在生物医学或微电子学中。需要能够准确控制这些。尽管功能强大的湿度传感器内置于商业测量设备中，但它们无法检测低于50 ppm（即低于0.3%相对湿度）的水蒸气浓度。因此，这种传感器并不适合所有用途。
来自UDE和萨拉托夫的俄罗斯大学尤里·加加林（Yuri Gagarin）的物理团队用一种全新的策略解决了这个问题。他们使用了二维纳米材料。这些可以检测沉入其表面的微量水分子。“通过这种方式，传感器性能大大提高 - 检测限被远远低于以前的技术水平。更多真的是不可能的，“UDE实验物理学家Hanna Pazniak博士说，他在开发中发挥了关键作用。
这些高导电材料被称为MXenes，或者更准确地说：Mo2电脑断层扫描xMXenes。它们由过渡金属碳化物或过渡金属氮化物的化合物组成。这些化合物被堆叠成层，只有几个原子厚。优点：新型传感器超薄且灵敏度高。“他们检测到低至10 ppm或0.06%相对湿度的水蒸气。这是迄今为止已知的低值，“Pazniak说。这些传感器在另一个方面也很有前途：它们可以用于大规模生产。