شناسایی گازهای مرگ بار به وسیله ی نانو لوله های کربنی

مهندسان شیمی دانشگاه MIT، با استفاده ازنانولوله هاي كربني یک شناساگر الکترونیکی بسیار حساس ساخته اند که می تواند گازهای مرگ باری از قبیل سارین (sarin)، را شناسایی کند. این فناوری که قادر به شناسایی گاز خردل، آمونیاک و عوامل عصبی VX نیز هست، توان بالقوه ای برای استفاده به عنوان یک افزاره ی کم انرژی و کم هزینه دارد، همچنین می توان آن را در جیب حمل کرد و یا برای پایش مواد شیمیایی مضر داخل یک ساختمان استفاده کرد.
میکائیل استرانو، از دانشگاه MIT و یکی از این محققان، می گوید: «ما فکر می کنیم که این فناوری می تواند برای کاربردهای ایمنی و محیطی متنوعی استفاده شود. این حسگر به مولکول های تقلید کننده ی ترکیبات سمی عصبی اُرگانوفسفاتی (از قبیل سارین) حساست فوق العاده ای نشان داده است و می تواند مقادیر خیلی کم در حد یک فمتومول (یک میلیارد مولکول) را شناسایی کند. این مقدار معادل (قسمت بر تریلیون) 25 ppt است.
سارین – که در حمله ی تروریستی 1995 در ژاپن 12 نفر را کشت – در غلظت هی خیلی پایین (در حد قسمت بر میلیون یا ppm) بعد از ده دقیقه می تواند منجر به مرگ شود؛ بنابراین شناسایی غلظت های خیلی پایین آن برای ایمنی زندگی بشر مهم است. حساسیت این شناساگر جدید خیلی بیشتر از حدی است که برای شناسایی دوزهای مرگ بار لازم است.
این محققان برای ساختن شناگر فوق العاده حساس خود، از یک آرایه ی نانولوله های کربنی هم راستا شده در عرض میکروالکترودها، استفاده کردند. هر لوله شامل یک شبکه ی تک لایه از اتم های کربنی است که به عنوان یک سیم مولکولی عمل می کند. این حسگر نانولوله ای توان خیلی کم (در حد 10003/0 وات) نیاز دارد. چنین حسگری می تواند در گوشه ی یک اتاق نصب شود و برای مدت بسیار زیادی از یک باطری استفاده کند.
با اتصال مولکول یک گاز ویژه به نانولوله ی کربنی، هدایت الکتریکی نانولوله تغییر می کند. هر گاز اثر خاصی بر هدایت نانولوله دارد، بناراین با اندازه گیری میزان تغییر هدایت بعد از اتصال، می توان گازهای مختلف را شناسایی کرد. این محققان با جفت کردن این نانولوله های کربنی با یک ستون کروماتوگرافی – گاز (GC) خیلی کوچک، توانستند به سطح جدیدی از حساسیت برسند. این ستون – که روی یک تراشه ی سیلیکونی کوچک تر از یک سکه ی حکاکی شده است – گازهای مختلف را قبل از اینکه به نانولوله های کربنی برسند، به سرعت از همدیگر جدا می کند.
این حسگر جدید، اولین حسگر نانولوله ای است که در این سطح حسایت برگشت پذیر است. برای برگشت پذیری این حسگر لازم بود که این محققان قدرت اتصال مولکول های گازی مختلف به سطح نانولوله ها را کاهش دهند. آنها نشان دادند که این کار می تواند با پوشش دهی نانولوله ها با مولکول ها یک جفت الکترون اضافی به نانولوله ها می بخشند.
این پوشش دهی امکان اتصال مولکول های گاز به نانولوله ها را فراهم می آورد، ولی بعد از چند میلی ثانیه از آن جدا شوند. با یک شبکه از این حسگرهای برگشت پذیر – هنگامی که در یک محیط پخش شده است – می توان یک گاز را ردیابی کرد.

منبع: nano.ir

Advertisements

, , , , ,

  1. بیان دیدگاه

پاسخی بگذارید

در پایین مشخصات خود را پر کنید یا برای ورود روی شمایل‌ها کلیک نمایید:

نشان‌وارهٔ وردپرس.کام

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری WordPress.com خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

تصویر توییتر

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Twitter خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس فیسبوک

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Facebook خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

عکس گوگل+

شما در حال بیان دیدگاه با حساب کاربری Google+ خود هستید. بیرون رفتن / تغییر دادن )

درحال اتصال به %s

%d وب‌نوشت‌نویس این را دوست دارند: