نانوسیم هایی که گازهای خطرناک را شناسایی می‌کند!

پروفسور لان فو، رهبر این گروه تحقیقاتی می‌گوید: «هدف نهایی این است که گازهای متعدد را روی یک تراشه کوچک حس کنیم. این حسگرها علاوه بر آلاینده‌های محیطی می‌توانند برای مراقبت‌های بهداشتی، به‌عنوان مثال، برای تست‌های تنفسی برای نشانگرهای زیستی استفاده شوند. این حسگر کوچک گازی به راحتی قابل ادغام و مقیاس‌پذیر است.»

کلید این دستگاه یک اتصال PN به شکل یک نانوسیم (ستون شش ضلعی کوچک با قطر حدود ۱۰۰ نانومتر، ارتفاع ۳ تا ۴ میکرون) است که روی یک پایه قرار دارد. یک آرایه سفارشی از هزاران نانوسیم، با فاصله حدود ۶۰۰ نانومتر، حسگر را تشکیل دادند.

کل دستگاه از ایندیوم فسفید ساخته شده بود که پایه آن با روی دوپ شده بود تا قسمت P را تشکیل دهد و بخش N در نوک نانوسیم‌ها با سیلیکون دوپ شده بود.

دکتر ژ لی می‌گوید: «این دستگاه تازه شروع کار است. این فناوری  برای تشخیص گازهای دیگر مانند استون که می‌تواند به‌عنوان یک تست تنفسی غیرتهاجمی کتوز از جمله کتوز دیابتی باشد، سازگار شود. چنین فناوری قادر است جان بی‌شماری را نجات دهد.»

خبرگزاری برنا؛ پژوهشگران TMOS، از مرکز عالی شورای تحقیقات استرالیا برای سیستم‌های متااپتیکی، حسگری ساخته‌اند که از آرایه‌ای از نانوسیم‌ها روی سطحی به شکل مربع با ابعاد هر ضلع یک پنجم میلی‌متر تشکیل شده است. این نانوحسگر را می توان به راحتی در یک تراشه سیلیکونی گنجاند.

ویژگی‌های دی اکسید نیتروژن یعنی جذب و اکسیداسیون قوی، باعث می‌شود فسفید ایندیم به راحتی آن را از سایر گازها متمایز کند. این حسگر همچنین می‌تواند برای شناسایی گازهای دیگر با عملکردی کردن سطح نانوسیم فسفید ایندیم بهینه شود.

بخوانید:  آرای جدید انضباطی؛ سایپایی‌ها نقره داغ

آیا این خبر مفید بود؟

دی اکسید نیتروژن یکی از آلاینده های NOx است. علاوه بر کمک به باران اسیدی، حتی در غلظت‌های کم برای انسان خطرناک است. این آلاینده معمولا توسط خودروها تولید می‌شود و همچنین در داخل خانه توسط اجاق گاز ایجاد می‌شود.

نوری که بر روی دستگاه می‌افتد باعث می‌شود جریان کمی بین دو بخش N و P جریان یابد. با این حال، اگر بخش میانی ذاتی اتصال PN توسط دی اکسید نیتروژن، که یک اکسید کننده قوی است که الکترون‌ها را جذب می‌کند، لمس شود، باعث کاهش جریان می شود.

این فرآیند اجازه می‌دهد تا غلظت دی اکسید نیتروژن در هوا محاسبه شود. مدل‌سازی عددی نشان داد که طراحی و ساخت اتصال PN برای به حداکثر رساندن سیگنال بسیار مهم است.

انتهای پیام/





در مقاله‌ای که این گروه تحقیقاتی در آخرین شماره Advanced Materials منتشر کردند، شی‌یو وی، محقق تیم دانشگاه ملی استرالیا مرکز و نویسنده اصلی، این حسگر را بدون نیاز به منبع انرژی توصیف می‌کند، زیرا با استفاده از ژنراتور خورشیدی خود کار می‌کند.

وی می گوید: «از آنجایی که ما دستگاه‌هایی مانند این را در شبکه حسگر برای فناوری اینترنت اشیا ادغام می‌کنیم، مصرف انرژی کم از نظر اندازه سیستم و هزینه‌ها یک مزیت بزرگ است. این حسگر را می‌توان با یک زنگ هشدار در ماشین شما نصب کرد. در صورت تشخیص سطوح خطرناک دی اکسید نیتروژن ساطع شده از اگزوز، هشدارهایی به تلفن شما ارسال می‌شود.»

نتیجه بر اساس رای موافق و رای مخالف

بخوانید:  آزادراه منجیل - رودبار هفته آینده افتتاح می شود



منبع