پژوهشگران نشان دادند که استفاده از نانوژنراتور تریبوالکتریک می‌تواند حساسیت و توان طیف‌سنجی جرمی را بهبود دهد. این کار با بهبود فرآیند یونیزاسیون انجام می‌شود.
ابداع روشی برای بهبود طیف‌سنجی جرمی با فناوری نانو
محققان مؤسسه فناوری جرجیا نشان دادند که اگر به جای منبع تغذیه رایج، از نانوژنراتورهای تریبوالکتریک برای شارژ مولکولهای مورد آنالیز استفاده شود، حساسیت طیف‌سنجی جرمی بهبود می‌یابد. با این کار بهبود قابل توجهی در آنالیز انجام شده و می‌توان حجم کمتری از نمونه را مورد آزمایش قرار داد.
این گروه معتقداند که با استفاده از نانوژنوراتور تریبوالکتریک امکان بهبود در فرآیند یونیزاسیون فراهم شده و ولتاژ اعمالی بدون آسیب‌زدن به نمونه یا دستگاه افزایش می‌یابد.
فاکوندو فرناندز از دانشکده شیمی مؤسسه فناوری جرجیا می‌گوید: «این کشف جدید روشی تازه و قابل کنترل برای باردار کردن مولکول‌هاست. ما دقیقاً می‌دانیم که چه مقدار بار توسط نانوژنراتور تولید می‌شود؛ بنابراین حساسیت روش در مقیاس زپتامول افزایش می‌یابد. ما با این کار می‌توانیم صدها مولکول را بدون برچسب‌زنی مورد آزمایش قرار دهیم.»
این گروه تحقیقاتی در حوزه توسعه فناوری نانوژنراتور تریبوالکتریک پیشرو هستند. وانگ از محققان این پروژه می‌گوید که این نانوژنراتور تریبوالکتریک قادر به تأمین سطوح بار مستمر است، به طوری که پالس‌های یونی کوانتیز شده ایجاد می‌کند. وانگ می‌افزاید: «کلید اصلی این فرآیند آن است که بار کل آزاد شده در هر چرخه، بدون هیچ ارتباطی با سرعت کار نانوژنراتور، قابل کنترل است. این دستاورد جهت جدیدی در حوزه نانوژنراتورهای تریبوالکتریک ایجاد کرده و درهای تازه‌ای برای استفاده از این فناوری در طراحی تجهیزات و ادوات آینده باز می‌کند. این پروژه ثابت می‌کند که کاربردهای دیگری نیز می‌توان از نانوژنراتورهای تریبوالکتریک انتظار داشت.»
طیف‌سنجی جرمی مقدار جرم به بار یون را برای شناسایی و اندازه‌گیری مولکولهای ساده و پیچیده مورد استفاده قرار می‌دهد. این فناوری در حوزه‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد.
درطیف‌سنجی جرمی رایج، تقریباً ۹۹ درصد از نمونه در طول فرآیند یونیزاسیون هدر می‌رود؛ چرا که از پالس یا اسکن برای یونیزه کردن استفاده می‌شود. اما نانوژنراتور تریبوالکتریک منبعی است که به دانشمندان اجازه می‌دهد تا یونیزاسیون را متناسب با نیاز طیف‌سنجی زمان‌بندی کنند. با این کار حساسیت و توانمندی آنالیز نمونه‌ها بهبود می‌یابد.
نانوژنراتور تریبوالکتریک در سال ۲۰۱۲ توسط گروه تحقیقاتی وانگ توسعه داده شد که در آن از اثر تریبوالکتریک و القای الکترواستاتیک برای ایجاد مقادیر بسیار کم از جریان الکتریکی استفاده می‌شود. این جریان از طریق حرکت جنبشی ایجاد می‌شود.
حمایت مالی این پروژه توسط بنیاد ملی علم، برنامه اختربیولوژی ناسا و وزارت انرژی آمریکا انجام شده و نتایج آن در نشریه Nature Nanotechnology به چاپ رسیده است.
