نانو حِسگر ها و شناسایی میکروب ها و مواد مُضر در منابع آبی (دکترای نانو و میکرو الکترونیک)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : با ورود علوم و فناوری نانو و فراهم شدن امکان ساخت الکترودهایی در مقیاس بسیار کوچک، ساخت حسگرهای نانومتری نیز میسر شد. این حسگرها به لحاظ دارا بودن سایز نانومتری و کاربردشان در محیطهای زیستی، نانو بیو سنسور )نانوحسگر زیستی( نامگذاری شدند.
نانو حسگر های زیستی الکترود های بسیار کوچکی در اندازه ی نانو متری و ابعاد سلولی هستند که از طریق تثبیت آنزیمهای خاصی روی سطح آنها، نسبت به تشخیص گونه های شیمیایی یا بیولوژیک مورد نظر در سلولها حساس شده اند. طی چند سال گذشته روش نانوفیلتراسیون شکوفا شده است. فیلترهای فیزیکی با منافذ اندازه نانومتر می توانند باکتری ها ، ویروس ها و حتی واحدهای پروتئینی کوچک را کاملاً غربال کنند. نمک ها و مواد سنگین را می توان با استفاده از جداکننده های الکتریکی که یون ها را از طریق صفحات ابر خازن جذب می کند ، از آب جدا کرد. در نانو فیلتراسیون ، جداسازی براساس اندازه مولکول انجام می شود و یک فرایند فشرده سازی است. این روش اساساً برای از بین بردن اجزای آلی مانند آلاینده های میکرونی و یون های چند ظرفیتی است. از دیگر کاربردهای نانو فیلتراسیون می توان به حذف مواد شیمیایی اضافه شده به آب برای از بین بردن موجودات مضر ، حذف فلزات سنگین ، تصفیه فاضلاب ، رنگ زدایی و حذف آلاینده ها و حذف نیترات ها اشاره کرد.
فیلتراسیون نانو می تواند تقریباً از هر منبع آبی آب تمیز تولید کرده و تمام باکتری های موجود در آب را از بین ببرد. همچنین استفاده از روش های تصفیه را آسان می کند. با استفاده از نانو فیلترها ، مواد معدنی مورد نیاز برای سلامت انسان در آب باقی مانده و مواد سمی و مضر از آن خارج می شوند. در دسترس بودن آب سالم و سالم یکی از مهمترین مواردی است که انسان با آن روبرو است و به تدریج و با افزایش میزان مصرف آب ، آلاینده ها نیز به روش های مختلف منابع آب را آلوده می کنند و این مسئله در آینده از اهمیت بیشتری برخوردار می شود. برای تولید فیلترهایی با استفاده از نانولوله های کربنی که علاوه بر حذف آلاینده های مقیاس نانو و ریز از منابع آب ، می توانند هیدروکربن های سنگین را از روغن خام جدا کنند. استفاده از نانولوله های کربنی در ساخت فیلترها باعث سهولت در تمیز کردن ، افزایش قدرت ، قابلیت استفاده مجدد و مقاومت در برابر حرارت می شود. این فیلترها بسیار دقیق هستند و می توانند ویروس هایی به اندازه 25 نانومتر را از پاتوژن های بزرگتر مانند E. coli حذف کنند. کاهش هزینه ها و همچنین کنترل میزان آلاینده های موجود در آب تصفیه شده از دیگر مزایای استفاده از این روش است.
نتیجه گیری :
با ورود علوم و فناوری نانو و فراهم شدن امکان ساخت الکترودهایی در مقیاس بسیار کوچک، ساخت حسگرهای نانومتری نیز میسر شد. این حسگرها به لحاظ دارا بودن سایز نانومتری و کاربرد شان در محیط های زیستی، نانو بیو سنسور )نانوحسگر زیستی( نامگذاری شدند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک