ساخت حسگرهای هوشمند با نانولوله‌های چندجداره

پژوهشگران دانشگاه بین‌المللی فلوریدای آمریکا در حال تبدیل کردن یک لایه پیش‌ساخته از نانولوله‌های کربنی چند دیواره (MWCNT) به یک کشش‌سنج هستند. هدف از این کار ساخت حسگرهای چند منظوره‌ای است که توانایی تقویت یا تضعیف ساختار میزبان را دارا بوده و نشانه‌های تخریب مواد را نیز ظاهر نمایند.

پژوهشگران دانشگاه بین‌المللی فلوریدای آمریکا در حال تبدیل
کردن یک لایه پیش‌ساخته از نانولوله‌های کربنی چند دیواره (MWCNT)
به یک کشش‌سنج هستند. هدف از این کار ساخت حسگرهای چند منظوره‌ای
است که توانایی تقویت یا تضعیف ساختار میزبان را دارا بوده و
نشانه‌های تخریب مواد را نیز ظاهر نمایند.

کسار لوی از بخش مکانیک و مهندسی مواد این دانشگاه می‌گوید: “در
آزمایشگاه، ما بر روی کامپوزیتی از لایه MWCNT با پلیمر مطالعه
می‌کنیم، تا لرزش ساختاری را کنترل نماییم. یک قسمت از این
لایه، هم می‌تواند مانند حسگر عمل نماید و هم می‌تواند لرزش‌ها
را تعدیل نماید که این به ساده کردن این پیکربندی کمک می‌کند.”

این حسگر هوشمند که به راحتی نیز ساخته می شود، از یک نوار
لایه( MWCNT تهیه شده از Nano Lab، آمریکا) ساخته می‌شود.
اتصالات الکتریکی از جنس مس با استفاده از روش نشاندن حرارتی
تحت خلاء افزوده شده و با چسب نقره به حسگر متصل می‌شوند. در
نهایت سه لایه چسب بر روی این افزاره قرار می‌گیرد تا نوار را
در برابر اثرات محیطی محفوظ نماید.

نتایج بارگذاری دینامیک نشان می‌دهد که این حسگر جدید توانایی
استخراج اطلاعات ساختاری زیادی از نمونه آزمایشگاهی آلومینیومی
را دارا می باشد. این لایه MWCNT از نظر کارآیی در
بارگذاری‌های سینوسی با فرکانس های ۲۰۰، ۴۰۰ و ۱۰۰۰ هرتز نسبت
به کشش‌سنج‌های رایج برتری دارد.

نشان داده شده است که کارآیی این وسیله در محدوده دمایی
۳۶۳-۲۷۳ کلوین مستقل از دما بوده و این در حالی است که مقاومت
لایه تنها ۱/۰ اهم کاهش می‌یابد.

این پژوهشگران، نتایج تحقیقات خود را در مجله Nanotechnology
منتشر نموده‌اند.