بررسی حساسیت پاسخ نانوحسگرهای گازی به ترکیبات مختلف
به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، محققان انگلیسی با همکاری پژوهشگرانی از سوئد و آمریکا روشی برای اندازه‌گیری پاسخ حسگر گرافنی به غلظت های مختلف گاز در محیط ارائه کردند.
شناسایی سریع گازها یک نیاز حوزه‌های مختلف است، برای مثال، در پزشکی، محیط زیست و صنایع دفاعی چنین حسگرهایی ضروری هستند، گرافن گزینه جالبی برای ساخت این حسگرها است، زمانی که سطح گرافن در معرض مواد شیمیایی ویژه‌ای قرار گیرد، این ترکیبات با گرفتن یا دادن الکترون می توانند موجب تغییر مقاومت الکتریکی گرافن شوند.
گرافن به شدت به این فرآیند حساس است، در واقع حساسیت آن به گونه‌ای است که می تواند وجود یک مولکول دی اکسید نیتروژن را تشخیص دهد بنابراین، می توان از گرافن برای تولید حسگرهای گازی استفاده کرد.
با این حال باید گفت که این فرآیند ساده نیست، حسگرهای گازی باید در محیط قرار گیرند و در هر محیطی ترکیبات مختلفی وجود دارند که هر یک از این ترکیبات می تواند با توجه به حساسیت گرافن، مقاومت آن را تغییر دهد بنابراین، ایجاد تفاوت میان گونه‌های مختلف ترکیبات اهمیت زیادی در فرآیند ساخت حسگر گازی دارد.
در این پروژه محققان آزمایشگاه ملی فیزیک، دانشگاه صنعتی چالمرز و آزمایشگاه تحقیقات نیروی دریایی آمریکا از روشی جدید برای بررسی اثر عوامل محیطی روی گرافن بهره بردند.
این گروه تحقیقاتی روی تاثیر نیتروژن، اکسیژن، آب و دی اکسید نیتروژن روی گرافن اپیتاکسیال کار کردند. تمامی این تاثیرات با میکروسکوپ پیمایشی نیروی کلوین آزمایش شد. این گروه نشان دادند که وجود ترکیبات فوق در محیط نمی تواند روی عملکرد حسگر گرافنی تاثیر منفی بگذارد حتی اگر غلظت آن بیشتر از حد نرمال محیطی باشد.
به نظر می رسد با وجود پتانسیل بالای حسگرهای گرافنی، هنوز نیاز به تحقیقات بیشتر در این حوزه وجود دارد، در واقع باید مطالعات بیشتری انجام شود تا ارتباط میان آنچه که در آزمایشگاه به دست آمده با آنچه که ممکن است در عمل دیده شود، آشکار شود.
نتایج این پروژه در نشریه 2D Materials منتشر شده است.
