اکسید قلع مدت‌های مدیدی است که به‌عنوان مبنایی برای تولید حسگرهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلیل این امر حساسیت بالای رسانایی الکتریکی این ماده به محیط اطراف خود می‌باشد. نانوسیم‌های اکسید قلع به دلیل دارا بودن مساحت سطحی بالا، مسیری برای توسعه عملکرد این ابزارها فراهم آورده‌اند. گروه‌های پژوهشی زیادی در سراسر جهان در حال تحقیق روی بهبود خود این ماده و نسل جدید حسگرهای مبتنی بر آن هستند.
استفاده از آنیلینگ برای فعال کردن مجدد سطح حسگرها
اکسید قلع مدت‌های مدیدی است که به‌عنوان مبنایی برای
تولید حسگرهای شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد. دلیل این امر حساسیت
بالای رسانایی الکتریکی این ماده به محیط اطراف خود می‌باشد. نانوسیم‌های
اکسید قلع به دلیل دارا بودن مساحت سطحی بالا، مسیری برای توسعه عملکرد این
ابزارها فراهم آورده‌اند. گروه‌های پژوهشی زیادی در سراسر جهان در حال
تحقیق روی بهبود خود این ماده و نسل جدید حسگرهای مبتنی بر آن هستند.
یکی از راهکارهایی که توسط فیزیکدان‌های دانشگاه ایلینویز در شیکاگو و
محققان مرکز پژوهشی Ames ناسا مورد استفاده قرار گرفته است، استفاده از یک
روش آنیلینگ حرارتی سریع و ساده در حضور اکسیژن برای نو شدن طراحی‌های
مبتنی بر نانوسیم است.
در مقاله‌ای که در مجله Nanotechnology منتشر شده است، این پژوهشگران ضرورت
انجام این مرحله را توضیح داده و به نحوه توسعه بیشتر این ابزارها اشاره
کرده‌اند.
داده‌های رامان، PL، و XPS که توسط این محققان حاصل شده‌اند نشان می‌دهند
که ساختار بلوری نانوسیم‌ها با افزایش زمان آنیلینگ بهبود یافته و پس از ۲
ساعت، شیمی فضایی تقریباً کاملی حاصل می‌شود. این تغییرات می‌توانند
کاربردهای وسیعی داشته باشند، زیرا تراکم نقاط خالی و ساختار شیمیایی مواد
بر ویژگی‌های الکتریکی و اُپتیکی آنها تأثیر می‌گذارند. عملکرد حسگرهای
شیمیایی میتنی بر فیلم‌های نازک و نانوسیم‌های اکسید قلع، به تغییرات
رسانایی الکتریکی این حسگرها زمان قرار گرفتن در معرض مواد مختلف بستگی
دارد. در حالت عادی، مولکول‌ها، اتم‌ها و یا یون‌های اکسیژن روی سطح این
حسگرها جذب شده‌اند. این امر باعث می‌شود سطح حسگر از الکترون خالی شده و
رسانایی آن کاهش یابد. زمانی که لایه سطحی این حسگرها در معرض یک گاز
کاهنده قرار می‌گیرند، با رها شدن الکترون‌ها از سوی واکنش‌های سطحی
کاهنده، الکترون‌ها دوباره به باند رسانایی بازگشته و موجب افزایش رسانایی
می‌شوند. آنیلینگ اکسید قلع در فضای خلأ یا سرشار از اکسیژن، نقاط خالی از
اکسیژن را تغییر داده و موجب تازه کردن مجدد سطح حسگر در فاصله میان
فرایندهای متوالی حسگری می‌شود.
استفاده از اُپتیک
همین گروه تحقیقاتی اخیراً برای اولین بار موفق به دریافت نشر ماورای بنفش
از این نانوسیم‌های اکسید قلع شده‌اند. هدف از انجام این کار استفاده از
روش‌های ساده اُپتیکی برای شناسایی مواد مختلف به جای اندازه‌گیری تغییرات
رسانایی نانوسیم‌های اکسید قلع است.
