یک قطره همه چیز را تغییر می دهد: تکنیک جدید برای ایجاد انقلاب در تولید نانوحسگرها

مهندسان دانشگاه Macquarie روش جدیدی را برای تولید نانوحسگرها پیشگام کرده‌اند که به طور قابل‌توجهی کربن فشرده‌تر است، هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و کارایی و تطبیق‌پذیری را افزایش می‌دهد و به طور قابل‌توجهی فرآیند کلیدی را در این بخش جهانی چند تریلیون دلاری بهبود می‌بخشد.

این تیم راهی برای درمان هر حسگر با استفاده از یک قطره اتانول به جای فرآیند معمولی که شامل حرارت دادن مواد تا دمای بالا است، پیدا کرده است.

تحقیقات آنها اخیراً در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است.

پروفسور نوشین نصیری، سرپرست آزمایشگاه نانوتکنولوژی در دانشکده مهندسی دانشگاه مک‌کواری، می‌گوید: «نانوحسگرها معمولاً از میلیاردها نانوذره تشکیل شده‌اند که روی سطح حسگر کوچکی رسوب می‌کنند – اما بیشتر این حسگرها در ابتدا کار نمی‌کنند».

سیگنال‌های الکتریکی

نانوذرات خود را در شبکه‌ای جمع می‌کنند که توسط پیوندهای طبیعی ضعیف به هم متصل می‌شوند که می‌تواند آنقدر شکاف بین نانوذرات ایجاد کند که نتوانند سیگنال‌های الکتریکی را ارسال کنند، بنابراین حسگر کار نخواهد کرد.

نانوحسگرها نسبت سطح به حجم عظیمی دارند که از لایه‌هایی از نانوذرات تشکیل شده‌اند، که آنها را نسبت به ماده‌ای که برای شناسایی طراحی شده‌اند بسیار حساس می‌کند. اما اکثر نانوحسگرها تا زمانی که در یک فرآیند 12 ساعته زمان‌بر و پر انرژی با استفاده از دمای بالا برای همجوشی لایه‌های نانوذرات گرم شوند، به طور موثر کار نمی‌کنند و کانال‌هایی ایجاد می‌کنند که به الکترون‌ها اجازه عبور از لایه‌ها را می‌دهند تا حسگر کار کند.

نانوالکترونیکی

کوره بیشتر حسگرهای مبتنی بر پلیمر را از بین می برد و نانوحسگرهای حاوی الکترودهای ریز… مانند آنهایی که در یک دستگاه نانوالکترونیکی وجود دارد… می توانند ذوب شوند. استاد نصیری می گوید: در حال حاضر نمی توان از بسیاری از مواد برای ساخت حسگر استفاده کرد… زیرا آنها نمی توانند گرما را تحمل کنند.

زمانی که Jayden این نتیجه را پیدا کرد، ما با دقت زیادی مقادیر مختلف اتانول را امتحان کردیم. او بارها و بارها آزمایش می‌کرد تا بفهمد چه چیزی مؤثر است.»

“مثل Goldilocks بود… سه میکرولیتر خیلی کم بود و هیچ تاثیری نداشت، 10 میکرولیتر خیلی زیاد بود و لایه حسگر را پاک کرد، پنج میکرولیتر درست بود!”

این تیم پتنت هایی در انتظار این کشف دارد که پتانسیل ایجاد یک سر و صدای بسیار بزرگ در دنیای نانوحسگرها را دارد.

حسگرهای نور UV

استاد نصیری می‌گوید: «ما دستور العملی برای کارکرد نانوحسگرها ایجاد کرده‌ایم… و آن را با حسگرهای نور UV و همچنین با نانوحسگرهایی که دی‌اکسید کربن، متان… هیدروژن و موارد دیگر را تشخیص می‌دهند، آزمایش کرده‌ایم… تأثیر یکسان است».

پس از یک قطره اتانول که به درستی اندازه گیری شد، حسگر در حدود یک دقیقه فعال می شود. این یک فرآیند آهسته و بسیار پر انرژی را به چیزی بسیار کارآمدتر تبدیل می کند.

برای دیدن محصولات میتوانید به سایت اینترنتی YASASTORE مراجعه فرمایید.