کوچک‌سازی حسگرهای خیلی حساس گاز با نانولوله‌های کربنی

مهندسان در دانشگاه MIT یک حسگر ریز توسعه داده‌اند که می‌تواند برای
‌شناسایی بسیار سریعِ مقادیر کم گازهای مضر(شامل مواد شیمیایی صنعتی سمی و
گازهای شیمیایی جنگی)، مورد استفاده قرار گیرد.

این محققان از روش‌های معمول کروماتوگرافی گاز و طیف‌سنجی جرمی استفاده
کرده‌اند و آنها را تا یک افزاره به‌ اندازه موس یک رایانه، کوچک کرده‌اند.
این گروه تحقیقاتی ـ به رهبری آکینتوند ایبیتایو آکینواندـ به دنبال ساخت
‌شناساگری تقریباً به ‌اندازه جعبه یک ساعت هستند.
کوچک‌سازی‌ شناساگرهای گاز، استفاده آنها را خیلی آسان‌تر می‌کند و امکان
توسعه به‌کارگیری آنها در ساختمان‌های مسکونی و اداری و کارخانه‌ها را
فراهم می‌کند، همچنین کوچک‌سازی این افزاره‌ها، توان مصرفی آنها را کاهش
داده، حساسیت آنها به مقادیر کم گازها را افزایش می‌دهد.
شناساگر این محققان برای شناسایی مولکول‌ها، از کروماتوگرافی گاز و طیف‌سنجی
جرمی(GC-MS) به‌واسطه اثر الکتریکی مشخصشان استفاده می‌کند. دستگاه‌های
GC-Mass قابل ‌حملِ کنونی که برای پاسخ دادن به حضور گازها ۱۵ دقیقه نیاز
دارند، اندازه‌های حدود ۴۰ هزار سانتی‌متر مربع دارند و ده هزار ژول انرژی
مصرف می‌کنند. این افزاره کوچک‌تر، حدود چهار ژول انرژی مصرف می‌کند و زمان
پاسخ آن چهار ثانیه‌ است. این افزاره که این محققان ادعا می‌کنند تا دو سال
دیگر کامل می‌شود، می‌تواند برای حفاظت از منابع آب، تشخیص‌های پزشکی و‌
شناسایی گازهای مضر در هوا، مورد استفاده قرار گیرد.
در این افزاره مولکول‌های گاز به قطعات یونی شکسته‌شده ‌و این قطعات یونی
با توجه به نسبت بار به وزن‌شان ‌شناسایی می‌شوند. بمباران مولکول‌های گاز
به‌وسیله الکترون‌های ساطع‌شده ‌از نانولوله‌های کربنی، منجر به شکستن آنها
به قطعات یونی می‌شود، سپس این قطعات یونی به یک میدان الکتریکی باریک و
طویل فرستاده می‌شوند. در انتهای این میدان، بارهای یونی به ولتاژ تبدیل
شده، به‌وسیله یک الکترومتر اندازه‌گیری می‌شوند.
این محققان نتایج کار خود را در کنفرانس سیستم‌های میکروالکترومکانیکی(MEMS
۲۰۰۸) ارائه دادند.