طراحی و ساخت نانوحسگرهای مقاومتی اکسید فلزی و بررسی خواص الکتریکی آن با استفاده از نانو ساختارهای لایه نازک و نانو پودر به دست محققان دانشگاه فردوسی مشهد انجام گرفت.
ساخت نانوحسگرهای تشخیص‌دهنده کپک در دانشگاه فردوسی مشهد
طراحی و ساخت نانوحسگرهای مقاومتی اکسید فلزی و بررسی خواص الکتریکی آن با استفاده ازنانو ساختارهای لایه نازک و نانو پودر به دست محققان دانشگاه فردوسی مشهد انجام گرفت. این نانوحسگر‌ها در سیستم‌های تشخیص به موقع پیدایش کپک می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
حفظ کیفییت و سلامتی مواد غذایی، به خصوص در زمینه صنایع غذایی از اهمیت ویژه بهداشتی و اقتصادی برخوردار است. کوشش برای یافتن روش‌های کنترل کیفییت مواد غذایی به طور چشمگیری در سراسرجهان ادامه دارد. در میان این روش‌ها، روش‌های مبتنی براستفاده از واکنش‌ها و خواص فیزیکی و اصول فیزیکی مربوطه به خاطر دقت، سرعت و پاک بودن از موادشمیایی، از ارجحییت فوق‌العاده‌ای برخوردار است. این طرح پژوهشی مبتنی بر تولید نانوساختارهای اکسیدهای فلزی و استفاده از خواص الکترونیکی آنها جهت حسگری گازهای متصاعد شده ازکپک nigerAspergillus است.
هدف از این طرح پژوهشی استفاده از خواص الکترونیکی چند نوع اکسید فلزی در مقیاس نانوجهت حسگری گازهای متصاعد شده از مواد است. به این منظور طراحی و ساخت نانوحسگرهای مقاومتی اکسید فلزی و بررسی خواص الکتریکی آن با استفاده ازنانو ساختارهای لایه نازک و نانو پودرانجام می‌گردد و سیستم برای تشخیص به موقع پیدایش این نوع کپک در محصولات غذایی مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
ریحانه اتفاق، کارشناسی ارشدفیزیک و پژوهشگر آزمایشگاه نانوفناوری دانشگاه فردوسی مشهد، در توضیحات تکمیلی، افزود: «هدف طرح ما این است که با استفاده از خواص فیزیکی مواد بویژه نانوساختار‌ها نقشی در کمک به مسائل زیستی نظیر محیط زیست، پزشکی و کشاورزی داشته باشیم. بنابراین با استناد این ایده تاکنون طرح‌هایی در زمینه مواد آنتی باکتریال و کشاورزی و نیز حسگر‌هایی مبتنی بر خواص فیزیکی نانومواد با موفقیت به‌وسیله‌ی سایر اعضا اجرا شده است که مدارک آن در ستاد فناوری نانوی کشور موجود است. طرح اخیر نیز با توجه به تأثیر تغییرات خواص الکترونی تحت تأثیر مولکول‌های گاز جذب شده در نانومواد مطرح و مورد آزمایش قرار گرفت. در این طرح ما از تغییرات خواص الکترونی نانومواد در جهت آشکار‌سازی گاز متصاعد شده از این نوع کپک مورد نظر استفاده می‌کنیم.»
در این کار تحقیقاتی، ابتدا نانو لایه‌هایSnO2 ،ZnO وCuO به روش اسپری پایرولیزیز لایه نشانی شد. سپس نانو پودر هر کدام از این مواد به روش‌های مختلفی از قبیل سل ژل و همرسوبی ساخته شده است. در مرحله بعد با همکاری گروه زیست‌شناسی کپک آسپرژیلوس نیجر که در بستر مناسب آماده رشد شده بود، در معرض نانولایه‌ها و نانو پودرها قرار گرفت. در نهایت سیستمی طراحی شد و مقاومت الکتریکی نانوسیستم‌های تولید شده در معرض گازهای متصاعد ناشی ازکپک اندازه‌گیری گردید و عوامل موثر از قبیل زمان، دما و سایر شرایط فیزیکی روی تغییرات مقاومت الکتریکی نانو حسگر مورد مطالعه قرار گرفت.
وی در مورد نتایج این تحقیقات نیز توضیح داد: «بررسی‌ها نشان داده است که کلیه مواد غذایی که به مصرف انسان و دام می‌رسد، محیط مناسبی جهت رشد قارچ است. انسان به‌وسیله‌ی مصرف غذاهای آلوده در اثر رشد قارچ‌ها درمعرض خطرات ناشی ازسم قرار گرفته و چون جلوگیری از رشد قارچ‌ها در مواد غذائی آسان نیست، بنابراین پیشگیری از بیماری‌های قارچی در انسان و حیوان مشکل است. محصولات غذایی دارای فساد میکروبی منجر به بیماری‌هایی گردیده که جز شایع‌ترین بیماری‌ها در جهان به حساب می‌آیند. همچنین وجود کپک‌ها می‌تواند منجر به بروز مشکلات آلرژیک در بعضی از افراد شود. علاوه‌بر این میکرو ارگانیسم‌های مولد فساد مواد غذایی باعث آسیب‌های اقتصادی نیز می‌گردند. بنابراین با شناخت به موقع آنها می‌توان به سلامت جامعه کمک نمود.»
کاربرد این طرح در بسته‌بندی مواد غذایی شامل کنسروها، انواع نان‌های بسته‌بندی شده در محل‌های نگهداری و تهیه مواد غذایی مثل سالن تولید و سالن‌های نگهداری مواد اولیه غذایی در دامداری‌ها و سایر مواردی که این قارچ و یا موجودات میکروسکپی مشابه امکان رشد و تکثیر داشته باشند، است.
نتایج این کار تحقیقاتی که به دست ریحانه اتفاق ، الهه آژیرو دکتر ناصر شاه طهماسبی صورت گرفته است، در مجله ScientiaIranica (جلد ۲۰، شماره ۳، ژوئن سال ۲۰۱۳، صفحات ۱۰۵۵ الی ۱۰۵۸) منتشرشده است.
