روشی ساده برای تولید انبوه نانوحسگر تشخیص CO

محققان ژاپنی با همکاری پژوهشگرانی از آمریکا موفق به ساخت نانوحسگری برای شناسایی گاز منوکسید کربن در غلظت‌های پایین شدند. این روش بسیار ساده بوده و قابلیت تولید انبوه را داراست.

تشخیص میزان مونوکسید کربن در هوا موضوع مهمی است چرا که این ترکیب یک گاز سمی است. مونوکسیدکربن از احتراق ناقص سوخت‌های فسیلی ایجاد می‌شود که بو و رنگ ندارد. به همین دلیل شناسایی آن بسیار دشوار است. محققان روی ساخت حسگری که بتواند میزان مونوکسید کربن را تعیین کند، پژوهش‌های بسیاری انجام داده‌اند.
اخیراً محققان مؤسسه علوم و فناوری اوکیناوا با همکاری پژوهشگرانی از دانشگاه تولوس روشی جدید برای ساخت چنین حسگرهایی ارائه کرده‌اند.
این گروه از نانوسیم‌های اکسید مس برای شناسایی این گاز استفاده کردند. این نانوسیم‌ها با مونوکسید کربن به صورت شیمیایی واکنش داده و سیگنال الکتریکی ایجاد می‌کنند که برای تعیین غلظت منوکسید کربن مناسب است.
دو چالش پیش روی محققان برای استفاده از نانوسیم در حسگری است. اول این که ادغام نانوسیم با ادوات حسگری دشوار بوده که این موضوع، تولید انبوه حسگر حاوی نانوسیم را مشکل می‌کند. دومین چالش، مشکل کنترل تعداد موقعیتی است که نانوسیم در چنین ابزاری می‌تواند داشته باشد.
در مقاله‌ای که این گروه در نشریه ACS Sensors منتشر کردند، نشان دادند که می‌توان این دو مشکل را رفع کرد.
استیهاور از محققان این پروژه می‌گوید: «برای تولید نانوسیم مس باید به رشته‌های میکرومقیاس مس گرما داد. با این کار رشته سیم بریده شده و دو نانوالکترود ایجاد می‌شود. ما با استفاده از یک هات‌پلیت ویژه، دمایی در حدود چندصد درجه سانتیگراد به این رشته سیم وارد می‌کنیم. این هات‌پلیت به‌گونه‌ای طراحی شده که می‌توان کنترل زیادی روی موقعیت نانوسیم تولید شده داشت.»
با این روش می‌توان حسگری ساخت که قادر به شناسایی غلظت‌های پایین منوکسید کربن است. این روش برخلاف روش‌های پیشین، هزینه کمی دارد و می‌توان آن را به تولید انبوه رساند.
محققان موفق به درک سازوکار این نوع حسگری شدند که این موضوع می‌تواند به آن‌ها در بهبود عملکرد حسگر کمک کند. معمولاً نانوسیم را جداگانه رشد داده و سپس در ساخت حسگر مورد استفاده قرار می‌دهند، اما در این روش نانوسیم در فضایی ایجاد می‌شود که خود ابزار حسگری است.