نانو سنسور های گرافنی گازی Nano graphen sensor (عملکرد و کاربرد ها) بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک (دکترای آموزشی _ پژوهشی)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته: نانو سنسور های گرافنی گازی Nano graphen sensor خواص نوری، و نانو الکترونیکــی منحصربهفــرد ایــن نانو ســاختارها موجب شده تا برای توسعه ابزارهای کوچک، نظیر حسگرهای کم مصرف از این نانومواد استفاده کنند. نانومواد گرافنی از نقطه نظر استفاده در حسگری گازی، دیگر نانومواد را تهدید میکنند.
حســگری گازی با (نانو مواد) حسگرهای الکترونیکی پایدار، حساس و ســاده که بتواند مقادیر بســیار کم از گازها راشناسایی کند، از چنین حســگرهایی میتوان برای شناسایی مواد زیســتی یا عوامل شیمیایی خطرناک استفاده کرد، در میان تمام نانو مواد، نانومواد کربنی (گرافنی) گزینه بســیار مناسبی برای این کار هســتند. نانومواد کربنی به دلیل ویژگیهای ذاتی خود، دارای پتانســیل بالایی بعد کم، دارای مساحت برای تولید حسگر های خودکار هستند. ساختارهای کربنی دارای سطحی بالایی بوده که برای حسگری بسیار ایدهآل است. بر خلاف مواد چند بلوری نظیر عددی فاقد مرز دانه بوده که این ویژگی موجب اکســیدهای فلزی، مواد کربنی که موج بپایداری دراز مدت حسگر میشود. برخی مواد کربنی، نظیر نانولوله کربنی و گرافن دارای نانو شــبکه بلوری با کیفیت بالا هســتند، بنابراین حاملین بار در این ساختارها با سرعت بالا حرکت میکنند در حالی که نویز کمی ایجاد میکنند.از آنجایی که این دو عامل نقش بسیار مهمی برای ایجاد خواص هدایت دارد، اما کنترل و چند بعدی و ساختار بلوری با کیفیت بالا ساده تر است.
خواص الکترو مغناطیسی نانولوله های کربنی(گرافنی) موجب شده تا این مواد را بتوان در ادوات الکترونیکی انعطافپذیر مانند نانو سنسور گرافنی گازی Nano graphen sensor اســتفاده کرد.انرژی مصرفی کم ادوات مبتنی بر نانولوله کربنی باعث شده تا این ادوات بتوانند به صورت مســتقل و بی نیاز از عامل شارژ کننده خارجی کار کنند. حرکت ســیگنالهای الکترونیکی در محیط شیمیایی نســبت به روش های نوری از مزیتهایی برخوردار اســت.در ساخت حسگرها گرافن به عنوان یکی از آلوتروپهــای جدید کربن، در حال پیشــی گرفتن از نانولوله های کربنی در ساخت حسگرها است. اما نانو مواد کربنی تنها محدود به گرافن و نانولوله نیستند.
نتیجه گیری:
یکی از مهمترین دلایل علاقه به ساخت حسگر از نانو مواد کربنی(گرافنی) این است که این دسته از مواد علاوه بر داشتن ساختار لوله ای نانو مقیاس منظم، دارای پایداری قابل توجهی نیز هستند؛ بنابراین حتی در حالتی هم که عاملدار نباشــند بسیار پایدارند. هر چند طیف وسیعی از نانو مواد وجود دارند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)