ابداع شیوه جدید برای تولید نانو حسگر‌ها

نوشین نصیری سرپرست آزمایشگاه نانوفناوری در دانشکده مهندسی دانشگاه مک‌کواری گفت: حسگر‌های نانو معمولا از میلیارد‌ها ذره نانو روی سطح کوچک یک حسگر تشکیل می‌شوند، اما بیشتر این حسگر‌ها وقتی اولین بار ساخته می‌شوند، کار نمی‌کنند.

او افزود: این نانوذرات خودشان را درون شبکه‌ای جمع می‌کنند که با پیوند‌های طبیعی ضعیف تشکیل می‌شود و شکاف‌های بسیاری بین ذرات نانو وجود دارد، به طوری که آن‌ها موفق به انتقال علائم الکتریکی نمی‌شوند و بنابراین حسگر کار نمی‌کند.

محققان این طرح در حالی که روی بهبود حسگر‌های نور ماورای بنفش کار می‌کردند، یافته‌های جدید را کشف کردند.

حسگر‌های نانو نسبت سطح به حجم بالایی دارند که از لایه‌هایی از ذرات نانو تشکیل یافته است و این موجب می‌شود که آن‌ها نسبت به ماده‌ای که برای ردیابی آن ساخته می‌شوند بسیار حساس باشند، اما بسیاری از حسگر‌های نانو به طور موثر کار نمی‌کنند مگر این که تا دما‌های بالا در فرایندی ۱۲ ساعتی گرم شوند تا از این طریق لایه‌های نانوذرات جوش بخورند و کانال‌هایی ایجاد کنند که امکان عبور الکترون‌ها از طریق لایه‌ها را فراهم و حسگر کار کند.

به گفته محققان، فرایند گرم کردن موجب نابودی بسیاری از حسگر‌های بر پایه پلیمر می‌شود و نانوحسگر‌های دربردارنده الکترود‌های ریز ممکن است ذوب شوند. در حال حاضر بسیاری از مواد قابل استفاده برای ساخت حسگر‌ها نیستند، زیرا قادر به مقاومت در برابر گرما نیستند.

در این حال روش جدید کشف شده در دانشگاه مک کواری فرایند دشوار گرم کردن شدید را دور می‌زند و این امکان را فراهم می‌کند که نانوحسگر‌ها با استفاده از تعداد بیشتری از مواد ساخته شوند.

به گفته پروفسور نصیری، اضافه کردن یک قطره از اتانول به داخل لایه حسگری بدون قرار دادن آن در داخل کوره مخصوص گرم کردن به اتم‌های واقع در سطح نانوذرات کمک می‌کند که جابجا شوند و شکاف بین نانوذرات ناپدید می‌شود. در این آزمایش‌ها نشان داده شد که اتانول میزان کارآمدی و پاسخگویی حسگر‌ها را بیش از میزان به دست آمده پس از گرم کردن ۱۲ ساعتی بهبود می‌دهد. این کشف می‌تواند تغییرات بزرگی در جهان حسگر‌های نانو ایجاد کند.