محققان ناسا به دنبال استفاده از گرافن برای ساخت حسگری هستند تا از آن برای ردیابی عناصر بالای اتمسفر زمین استفاده کنند. محمود سلطانا که یکی از محققان مرکز پرواز فضایی گادارد ناسا است، از دو سال قبل شروع به تحقیق پیرامون ساخت حسگرهایی جدید در ابعاد نانومتری کرده است. او قصد دارد تا با فناوری مبتنی بر گرافن حسگرهایی تولید کند که اکسیژن و دیگر عناصر موجود در بالای اتمسفر را که به بدنه هواپیما فشار وارد می‌کند را شناسایی کند.
ساخت حسگری جدید برای اندازه‌گیری اکسیژن
محققان ناسا به‌دنبال استفاده از گرافن برای ساخت حسگری هستند تا از آن برای ردیابی عناصر بالای اتمسفر زمین استفاده کنند. محمود سلطانا که یکی از محققان مرکز پرواز فضایی گادارد ناسا است، از دو سال قبل شروع به تحقیق پیرامون ساخت حسگرهایی جدید در ابعاد نانومتری کرده است. او قصد دارد تا با فناوری مبتنی بر گرافن حسگرهایی تولید کند که اکسیژن و دیگر عناصر موجود در بالای اتمسفر را که به بدنه هواپیما فشار وارد می‌کند را شناسایی کند.
جف استوارت می‌گوید نکته جالب درباره گرافن، ویژگی‌های آن است که امکانات زیادی در اختیار ما قرار می‌دهد. گرافن نه تنها استحکام ساختاری بالایی دارد، بلکه بسیار حساس و در برابر دما پایدار است بنابراین برای استفاده در تمام حوزه‌ها مناسب است. پس از کشف این ماده سازمان‌های مختلف تحقیقات گسترده‌ای برای استفاده از گرافن انجام دادند. گادارد نیز یکی از این سازمان‌ها است. یک سال قبل سلطانا و همکارانش برنده یک حمایت مالی شدند تا با استفاده از آن سیستم‌های جدید مبتنی بر گرافن تولید کنند. آنها از روش رسوب شیمیایی از فاز بخار برای تولید شناساگر اکسیژن استفاده کردند.
اکسیژن رادیکالی در بالای جو در اثر برخورد اشعه فرابنفش به اکسیژن مولکولی ایجاد می‌شود. این گونه اکسیژن بسیار خورنده است. ماهواره‌ها و شاتل‌هایی که در بالای اتمسفر حرکت می‌کنند در اثر برخورد با این گونه‌ها دچار خوردگی می‌شوند. هر چند گفته می‌شود که ۹۶ درصد از اتمسفر را اکسیژن تشکیل می‌دهد اما این تیم تحقیقاتی درصدد است تا مقدار اکسیژن را با دقت بالایی اندازه‌گیری کند با این کار می‌توان ارتفاع مناسب با کمترین خوردگی را برای ماهواره‌ها تعیین کرد.
استوارت می‌گوید ما هنوز از تاثیر عناصر اتمسفر روی بدنه فضاپیماها چیزی نمی‌دانیم؛ ما نمی‌دانیم که این عناصر چه فشار رانشی بر فضاپیما وارد می‌کنند. دانستن این موضوع اهمیت بسیاری دارد.
سلطانا می‌گوید نتایج کار ما نشان داد که حسگرهای مبتنی بر گرافن راه حل بسیار خوبی است. زمانی که اکسیژن به گرافن برخورد می‌کند آن را اکسید کرده و موجب تغییر ساختاری آن می‌شود با این کار مقاومت الکتریکی گرافن تغییر کرده و به‌صورت سیگنالی قابل اندازه‌گیری است. با این روش می‌توان عناصر دیگر نظیر دی‌اکسیدکربن را نیز اندازه‌گیری کرد. این حسگرها بسیار دقیق بوده و سرعت پاسخگویی بالایی دارد. نتایج کار ما در مراحل ابتدایی قرار دارد و برای تجاری سازی آن نیاز به تحقیقات بیشتر است.
