پژوهشگران ایرانی موفق به شبیه‌سازی حسگرهای گازی فسژن شدند. در این شبیه‌سازی ازنانولوله‌های بورنیتریدی دوپ شده با اتم‌های اسکاندیم، جهت بکارگیری در حسگرهای گازی به منظور اندازه‌گیری گاز سمی فوسژن استفاده شد.
شبیه‌سازی حسگرگازی با استفاده از نانولوله‌های بورونیتریدی
پژوهشگران دانشگاه‌های شهید رجایی تهران، تربیت مدرس و دانشگاه آزاد واحد اسلام‌شهر موفق به شبیه‌سازی حسگرهای گازی فسژن شدند که در پی این شبیه‌سازی نشان داده شد که نانولوله‌های بورونیتریدی به تنهایی واجد شرایط لازم جهت بکارگیری در حسگرهای گازی به منظور اندازه‌گیری گاز سمی فوسژن نیستند، اما با دوپ کردن اتم‌های اسکاندنیم، قابلیت آن به طرز چشمگیری افزایش می‌یابد. روش محاسباتی بکار رفته بر اساس روش‌های تابعیت چگالی است که از دقت بالایی برخوردار است.
هدف از این کار پژوهشی شبیه‌سازی حسگرگازی برای گاز سمی فوسژن بر پایه نانولوله‌های بورونیتریدی دوپ شده با اتم‌های اسکاندیم بوده است.
دکتر جواد بهشتیان عضو هیات علمی دانشگاه شهید رجایی تهران در مصاحبه با بخش خبری ستاد ویژه توسعه فناوری نانو در رابطه با مراحل کار گفت: «در ابتدا مانند هر تحقیق دیگری به مطالعه کارهای انجام شده در این زمینه پرداختیم و با روش‌های مختلف آشنا شدیم. در ادامه روش‌های محاسباتی و اندازه ساختارهای مورد مطالعه را تعیین کردیم سپس ساختارهای مورد نظر را بهینه‌سازی انرژی کرده و محاسبات فرکانس و آنالیزهای لازم جهت تعیین خصوصیات الکترونی ضمن جذب گاز بر روی ساختار نانولوله را انجام دادیم. و نتایج بدست آمده را در قالب جدول و نمودار نشان دادیم.»
با توجه به اینکه گاز فوسژن گاز بسیار سمی است به طوری که مقدار آن در شرایط عادی باید کمتر از ppm ۰٫۱ در هوا باشد، بنابراین ساختن حسگرهایی با حساسیت بالا گریزناپذیر خواهد بود. به همین منظور با تلاش پژوهشگران این طرح نشان داده شد که نانولوله‌های بورونیتریدی دوپ شده با اتم‌های اسکاندیم گزینه مناسبی برای ساخت چنین حسگرهایی است. در پی این شبیه‌سازی نشان داده شد که نانولوله‌های بورونیتریدی به تنهایی واجد شرایط لازم جهت بکارگیری در حسگرهای گازی به منظور اندازه‌گیری گاز سمی فوسژن نیستند، اما با دوپ کردن اتم‌های اسکاندنیم، قابلیت آن به طرز چشمگیری افزایش می‌یابد.
بهشتیان با اشاره به اهمیت در دسترس بودن امکانات تحقیقاتی برای ورود به فاز تجربی این شبیه سازی افزود: «در صورت فراهم شدن بودجه و دستگاه‌های لازم این آمادگی را داریم تا در فاز تجربی ادامه دهیم و حتی تا مراحل قابل قبولی به منظور تجاری سازی پیش برویم.»
از این گاز در صنایع پلی اورتان جهت تولید پلی مریک ایزوسیانات و همچنین تولید کاربامات و رنگدانه‌ها و سایر مشتقات کاربردی آن استفاده می‌شود. این طرح می‌تواند زمینه ساز مناسبی برای کنترل این گاز سمی باشد.
نتایج این کار تحقیقاتی که توسط دکتر جواد بهشتیان از دانشگاه شهید رجایی تهران، آقای علی احمدی پیغان دانشجوی شیمی فیزیک در مقطع دکتری از دانشگاه تربیت مدرس و آقای دکتر ضرغام باقری از دانشگاه آزاد واحد اسلام‌شهر صورت پذیرفته است، در مجله Sensors and Actuators B: Chemical (جلد ۱۷۱-۱۷۲، آگوست-سپتامبر ۲۰۱۲) منتشر شده است.
علاقمندان می‌توانند متن این مقاله را در صفحات ۸۴۶ الی ۸۵۲ همین شماره مشاهده نمایند.
