Принцип работы сенсора основан на чувствительности углеродных нанотрубок к присутствию посторонних молекул на их поверхности. В норме эта форма углерода обладает крайне низким сопротивлением, но в присутствии некоторых газов оно значительно увеличивается. Определяя изменение сопротивления, можно судить о концентрации активного газа в среде.
Созданный инженерами сенсор представлял собой полоску обычной бумаги с расположенными на ней золотыми контактными электродами. Для того, чтобы он заработал, нужно нарисовать грифелем из спрессованных нанотрубок соединяющие электроды полоски. После этого устройство можно подключить к компьютеру и, основываясь на измерении сопротивления, судить о концентрации интересующих газов. При этом из-за того, что прибор определяет изменение сопротивления, а не его абсолютную величину, неточности рисунка не сказываются на функциональности устройства.
Традиционно для нанесения нанотрубок на сенсоры используют жидкостную печать в агрессивных органических растворителях. По словам исследователей, использование грифеля вместо жидкого раствора не только упрощает нанесение, но и делает нанотрубки стабильнее.
Чувствительность детектора к конкретному типу газа определяется его химическим сродством к нанотрубкам. Этим сродством можно управлять, модифицируя их поверхность с помощью специальных добавок. Ранее эта же группа ученых продемонстрировала сенсор, способный определять концентрацию этилена. Заставить молекулы этилена присоединяться к нанотрубкам удалось при помощи обработки их органическими комплексами меди. Предполагается, что детекторы этилена помогут определять степень зрелости фруктов во время транспортировки и будут установлены в каждой индивидуальной упаковке.