ساخت حسگرهای فوق ‌حساس از نانولوله‌ها

اخیراً محققانی از گروه شیمی دانشگاه وارویک(Warwick)، راهی جدید برای تولید نانولوله‌های کربنی از یک مدار الکتریکی بسیار حساس ابداع کرده‌اند؛ الکترودهای فوق ‌ریزی که این گروه ابداع کرده‌اند، مبتنی بر نانولوله‌های کربنی تک‌جداره بوده، ممکن است در آینده برای ساخت حسگرهای فوق ‌حساس استفاده شود، همچنین ممکن است بتوان از آن در ساخت کاتالیست برای پیل‌‌های سوختی نیز استفاده کرد.

اخیراً محققانی از گروه شیمی دانشگاه وارویک(Warwick)، راهی جدید برای تولید
نانولوله‌های کربنی از یک مدار الکتریکی بسیار حساس ابداع کرده‌اند؛ الکترودهای فوق
‌ریزی که این گروه ابداع کرده‌اند، مبتنی بر نانولوله‌های کربنی تک‌جداره بوده،
ممکن است در آینده برای ساخت حسگرهای فوق ‌حساس استفاده شود، همچنین ممکن است بتوان
از آن در ساخت کاتالیست برای سلول‌های سوختی نیز استفاده کرد.

پیش از این محققان فهمیده بودند که نانولوله‌های کربنی در کاربردهایی چون ساخت
کاتالیست بسیار سودمندند؛ اما قادر نبودند نحوه اثرگذاری خصوصیات نانولوله‌های
کربنی را بر روی فرایند تولید درک کنند. روش جدید مونتاژِ نانولوله‌های کربنی
تک‌جداره، ثابت کرد که خصوصیات نانولوله‌های کربنی، فی‌نفسه برای ساخت کاتالیست
سودمندند. این محققان در کار خود از رسوب‌دهی الکتریکی بهره گرفتند و به کمک آن،
سریع و آسان یک پوشش فلزی ویژه بر روی شبکه‌های میکروالکترودی مبتنی بر نانولوله
کربنی تک‌جداره، ایجاد کردند. این فرایند می‌تواند در آینده مزایای بسیار زیادی
برای فناوری پیلل سوختی داشته باشد.

در این کشف از فرایندهای رسوب‌دهی بخار شیمیایی و لیتوگرافی در ساخت
میکروالکترودهای دیسک‌شکل ـ که مبتنی بر نانولوله‌های کربنی تک‌جداره هستند ـ
استفاده شد. میکروالکترودهای مذکور به‌طور تصادفی اما نسبتاً یکنواخت بر روی یک سطح
تخت رسوب‌دهی می‌شوند. در این فرایند، با ایجاد هم‌پوشانی بین میکروالکترودهای
دیسک‌شکل، یک میکرومدار فلزی کوچک منفرد ـ که کمتر از یک درصد سطح دیسک را
می‌پوشاند ـ بر روی آن به وجود می‌آید. مساحت کم بخش رسانای دیسک مذکور، به ارزیابی
و آشکارسازی اختلالِ زمینه کمک شایانی می‌کند. یکی از مزایای این میکروالکترودها،
نسبتِ سیگنال به اختلال پایین آنهاست. این ویژگی موجب شده تا میکروالکترودهای مذکور
هزار برابر حساس‌تر از حسگرهای الکترودی فوق‌ ریزِ معمولی باشند، همچنین این
میکروالکترودها زمان‌های پاسخ بسیار سریعی(ده برابر سریع‌تر از الکترودهای فوق ‌ریز
معمولی) دارند.

کربنی بودن این الکترودهای فوق ‌ریز، فرصت‌های تحقیقاتی جدیدی را در زمینه
سیستم‌های زیستی ایجاد کرده‌است. سازگاری زیستی کربن، مزیت بسیار بزرگی است که
مشکلات مواد پیشین مثل پلاتین و یا سایر پروب‌های فلزی را از میان بر‌می‌دارد. این
گروه قصد دارند تا در آینده، از الکترودهای فوق‌ریز نانولوله‌ای خود در اندازه‌گیری
ترازهای مخابره‌کننده‌های خنثی(neurotransmitters) استفاده کنند و هم‌اکنون مشغول
تحقیق در این زمینه هستند.