ساخت حسگرهایی با حساسیت بسیار بالا

محققان دانشگاه صنعتی چالمرز فناوری اندازه‌گیری جدیدی را ارائه داده‌اند که در آن از رزونانس نوری ذرات استفاده شده‌است.

محققان دانشگاه صنعتی چالمرز فناوری اندازه‌گیری جدیدی را ارائه داده‌اند که در آن از رزونانس نوری ذرات استفاده شده‌‌است.

رزونانس نوری در نانوذراتی که به رزونانس پلاسمون مشهور است، از یک دهه قبل موضوع تحقیق بوده‌‌ و از آن در شناسایی مولکول‌های زیستی و الکترونیک نوری استفاده شده‌‌است.

دانشمندان دانشگاه چالمرز نشان دادند که از رزونانس پلاسمون در نانوذرات می‌توان در مونیتور کردن واکنش‌ها بر روی کاتالیست (که از آن می‌توان برای ساخت حسگرهای خیلی حساس بهره جست) استفاده کرد.

رزونانس پلاسمون در نانوذرات طلا با تابش نور تحریک می‌شود؛ به طوری که نانوذرات رنگ خاصی را به خود می‌گیرد. حال با یاد تغییری در سیستم (مثلً جذب مولکولی بر روی سطح نانوذرات کاتالیستی) رنگ نانوذرات تغییر می‌کند

این کشف نه تنها یک پیشرفت جدی در توسعه‌ی روش‌های اندازه‌گیری در مقیاس نانو محسوب می‌گردد؛ بلکه می‌تواند منجر به ساخت حسگرهای جدیدی با حساسیت‌های فوق‌العاده بالا شود. با استفاده از این فناوری جدید این امکان ایجاد شده که مطالعات روی کاتالیست‌ها به‌صورت بلادرنگ‌ (real time) و تحت شرایط واقعی صورت بگیرد، که این کار دانش ما را در حوزه‌ی فرایند‌های کاتالیستی افزایش داده، به ساخت کاتالیست‌‌های جدید کمک می‌کند. یکی از مزایای این فناوری این است که مقدار انتشار تابش‌های مضر برای محیط زیست با استفاده از آن کاهش می‌یابد.

امروزه حسگرها در حوزه‌های مختلف (از دستگاه‌های تشخیص پزشکی و کنترل فرایندهای صنعتی گرفته تا اگزوزهای خودروها) مورد استفاده قرار می‌گیرد. مشکل حسگرهای امروزی این است که قیمت بسیار گران، پایداری پایین، عمر کوتاه آن است، همچنین انتخاب‌‌پذیری و حساسیت چندانی هم ندارند. این فناوری جدید از نظر فنی ساده بوده و ما را قادر می‌سازد تا حسگرهای ارزان و مقاومی بسازیم.

کار بر روی این پروژه برای استفاده در حوزه‌های مختلف ادامه دارد. Elin Larsson (یکی از اعضای این گروه تحقیقاتی) در حال به‌‌کارگیری این فناوری در حوزه‌ی کاتالیست‌ها در مرکز KCK دانشگاه چالمرز است.

تجاری‌‌سازی این پروژه در برنامه‌‌ی Clean Sense Project دانشگاه چالمرز گنجانده شده‌‌است و به‌‌عنوان بخشی از پروژه نانوساختارهای فعال نوری، سرمایه گذاری‌‌شده به‌وسیله‌ی(SSF (The Swedish Speleological Society به شمار می‌رود.

این فناوری که پنجره‌ای جدید به دنیای کاتالیست‌ها را باز کرده‌است، در نشریه‌ی ساینس به چاپ خواهد رسید. این مقاله نتیجه‌ی کار Elin Larsson و christoph Langhammer(پایان‌‌نامه‌ی دکتری آن) است. نویسندگان دیگر این مقاله از بخش فیزیک شیمی دانشگاه چالمرز بودند.