ساخت حسگر گازی با استفاده از نانوسیم طلا

پژوهشگران موفق شدند با استفاده از نانوسیم طلا تراشه‌ای بسازند. این تراشه به‌صورت حسگر عمل کرده و از آن می‌‌توان برای شناسایی گازهای سمی صنعتی استفاده کرد. برای این کار محققان دانشگاه پترزبورگ طلا را درون نانوسیم قرار دادند و با این کار ماده جدیدی برای شناسایی گازهای طبیعی ارائه کردند


پژوهشگران موفق شدند با استفاده
از نانوسیم طلا تراشه‌ای بسازند. این تراشه به‌صورت حسگر عمل
کرده و از آن می‌‌توان برای شناسایی گازهای سمی صنعتی استفاده
کرد. برای این کار محققان دانشگاه پترزبورگ طلا را درون
نانوسیم قرار دادند و با این کار ماده جدیدی برای شناسایی
گازهای طبیعی ارائه کردند

در این پروژه الکساندر استاراز دانشگاه پترزبورگ با همکاری
محققانی از آزمایشگاه ملی انرژی شرکت دارد. آنها از روش
خودآرایی برای تولید داربست جهت رشد نانوسیم‌های طلا استفاده
کردند. از داربست برای نگه‌داشتن مواد دیگر استفاده می‌شود.
نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Welding of Gold
Nanoparticles on Graphitic Templates for Chemical
Sensing  در نشریهJournal of the American Chemical
Society   به چاپ رسیده است.

 
استار می‌گوید رایج‌ترین روش
برای شناسایی گازها استفاده از ادوات گران‌قیمت و بزرگ است.
استفاده از حسگرهای مبتنی بر تراشه وابسته به نانومواد هستند،
با این کار می‌توان دستگاهی ارزان و قابل حمل برای شناسایی
گازها ارائه کرد. کارگران می‌توانند با پوشیدن این حسگرها حضور
گازهای سمی مانند سولفید هیدروژن را شناسایی کنند. استار و
همکارانش دریافتند که نانوموادی از جنس طلا می‌تواند برای
شناسایی سولفید هیدروژن ایده‌آل باشد، دلیل این امر آن است که
طلا علاقه زیادی برای چسبیدن به گوگرد دارد. محققان آزمایشات
خود را با گرافن و نانولوله کربنی انجام دادند. سپس با استفاده
از پراش اشعه ایکس و میکروسکوپ الکترونی عبوری فرآیند خودآرایی
را مورد مطالعه قرار دادند. پژوهشگران با استفاده از این سیستم
پاسخ حسگر را به سولفید هیدروژن تست کردند.

استار می‌گوید به محض این که ما ترکیب طلا و نانولوله را حرارت
داده و به‌هم زدیم، ذرات طلا احیاء شده و نانوذرات شکل گرفتند
و روی دیواره نانولوله نشست کردند. با این کار نانوسیم‌هایی از
جنس طلا و نانولوله‌های کربنی به‌دست آمد.

برای تست توانایی شناسایی سولفید هیدروژن، استار و همکارانش یک
فیلم نازک از این مواد کامپوزیتی را روی تراشه قرار دادند.
نتایج نشان داد که این حسگر قادر است مقادیر بسیار کم در حد ۵
ppb از گاز سولفید هیدروژن را شناسایی کند. این سیستم قادر است
گاز سولفید هیدروژن که با دیگر گازهای طبیعی مخلوط شده است را
شناسایی کند.

مدل سازی کامپیوتری این حسگر توسط دان سورکیو انجام گرفته است.
مینگ نینگ دین از دانشکده شیمی این دانشگاه نیز مسئولیت کارهای
آزمایشگاهی وتست‌ها را به‌عهده داشته است.