بوییدن بخارات سمی به‌وسیله‌ی نانوسیم‌ها

طبق یافته‌های جدید محققانی از ایالات متحده، نانوسیم‌های راه‌راهِ طلا-پولیمر-طلا، یک «بینی الکترونیکی» کارامد می‌سازند. نانوسیم‌های PEDOT/PSS که بر روی الکترودهای طلایی ساخته می‌شوند، ظرف مدت تنها ۳۰ ثانیه می‌توانند دسته‌ای از گازها و مواد شیمیایی را مثل اتانول و استون آشکارسازی کنند.

طبق یافته‌های جدید محققانی از ایالات متحده، نانوسیم‌های راه‌راهِ
طلا-پولیمر-طلا، یک «بینی الکترونیکی» کارامد می‌سازند. نانوسیم‌های PEDOT/PSS
که بر روی الکترودهای طلایی ساخته می‌شوند، ظرف مدت تنها ۳۰ ثانیه می‌توانند
دسته‌ای از گازها و مواد شیمیایی را مثل اتانول و استون آشکارسازی کنند.

چنین بینی‌هایی در کاربردهای متنوعی چون آزمایش‌های بیمارستانی، آشکارسازی مواد
منفجره و آشکارسازی خطرات در محلِ کار، قابل استفاده است. یک بینی الکترونیکی
ایده‌آل، شامل آرایه‌ای از حسگرهای بو است که می‌تواند مواد فرارِ قابل
‌آشکارسازی با بینی انسان را آشکارسازی کند.

در این تحقیق، یاپینگ دان از دانشگاه پنسیلوانیا و همکارانش در ابتدا سیم‌های
راه‌راهِ PEDOT/PSS را به‌صورت الکتروشیمیایی در الگوهای نانومقیاس رشد دادند،
سپس سیم‌های ساخته‌شده را در جفت‌هایی از الکترودهای طلایی ازپیش‌ساخته‌شده، با
یکدیگر ادغام کردند. ناحیه‌ی آشکارسازی فعال در این ابزار، یک پلیمر رساناست.
مولکول‌های بخار با نفوذ در درون این پلیمر با متورم ‌شدن زنجیره‌های پلیمری یا
تغییر در غلظتِ حامل در پلیمر، باعث تغییر در مقاومت الکتریکی پلیمر می‌شوند.

دان و همکارانش پاسخ این ابزار را به چند ترکیب آلی که شامل اتانول، متانول و
استون بودند، بررسی کردند. چارلی جانسون، سرپرست این گروه، می‌گوید: «ما
دریافتیم که حساسیت این ابزار با گزارش‌های پیشینی که مبتنی بر لایه‌های نازکی
از همین ماده بود قابل‌ مقایسه است و تا حد چندبخش در میلیون، بالا رفته‌است.
البته ما پاسخ را در زمان ۳۰ ثانیه دریافت کردیم که این میزان، ۱۰ برابر
کوتاه‌تر از زمانی است که برای ماده‌ی لایه‌نازک مذکور گزارش شده‌است.»

به گفته‌ی جانسون چنین حسگر پلیمرِ رسانایی می‌تواند با حسگرهای ساخته‌شده از
سایر مواد، ادغام شود تا به این شکل، آرایه‌های بزرگی با پاسخ به دسته‌ی بسیار
وسیعی از رایحه‌ها، ساخته شوند. وی توضیح داد: «این ابزار می‌تواند بخش جلویی
یک سیستم بینی الکترونیکی باشد و می‌تواند در آینده، در سازمان‌های حفاظتی،
ایمن‌سازی غذا و دارو، تشخیصِ پزشکی و انتخاب درمان، مورد استفاده قرار گیرد.»

این دانشمندان هم‌اکنون قصد دارند تا روشی برای ساخت نانوسیم‌ها (با جنس‌های
بسیار متفاوت) ، در یک تراشه‌ی واحد ابداع کنند. آنها در تلاشند تا این کار را
با استفاده از رسوب‌دهی الکتروشیمیایی در الگوهایی که از لحاظ لیتوگرافیکی مشخص
هستند و با الکترودهای الکتروشیمیایی نشانی‌پذیر، انجام دهند.