پژوهشگران دانشگاه علم و صنعت ایران موفق به سنتز ساختار نانوکامپوزیتی زیست سازگار به‌منظور اندازه‌گیری میزان دقیق رطوبت شدند. این نانوحسگر از وجود نوعی پلیمر رسانا و نانوذراتی موسوم به نانورس‌های آنیونی در ساختار خود بهره می‌برد. از این نانوکامپوزیت می‌توان جهت ساخت حسگرهای مکانیکی و بیولوژیکی دیگر نیز بهره برد.
ساخت نانوحسگری به‌منظور اندازه‌گیری دقیق رطوبت
امروزه حسگرها نقش عمده‌ای را در زندگی جوامع ایفا می‌کنند؛ از حسگرهای دمایی تا حسگرهای پیشرفته تشخیص حضور داروهای خاص، همه و همه به نحوی آسایش و راحتی را فراهم می‌آورند. دقت یکی از پارامترهای مؤثر در کیفیت و کارایی یک حسگر به شمار می‌رود. در دهه‌های اخیر استفاده از فناوری نانو تأثیر به‌سزایی در افزایش دقت و سرعت عملکرد حسگرها داشته است.
فهیمه بیگی؛ دانش‌آموخته مقطع کارشناسی‌ارشد شیمی معدنی از دانشگاه علم و صنعت ایران، هدف از انجام این طرح را سنتز یک ساختار نانوکامپوزیتی جهت ساخت یک حسگر رطوبت با ویژگی‌های حسگری ارتقا یافته خواند.
به گفته این محقق در ساختار این حسگر از یک سری نانوذرات موسوم به هیدروکسیدهای لایه‌ای دوگانه استفاده شده است که سنتز آن‌ها به‌وسیله یک فرآیند مکانیکی آسان و مقرون‌به‌صرفه صورت گرفته است.
وی با معرفی کامپوزیت‌های پلیمری فلزی یونی به‌عنوان یک ساختار زیست سازگار به تشریح ساختار آن‌ها پرداخت و در خصوص نحوه ارتقای عملکرد حسگری آن‌ها گفت: «کامپوزیت‌های پلیمری فلزی یونی از یک لایه پلیمری تشکیل شده که توسط دو الکترود فلزی احاطه شده و یا به اصطلاح ساندویچ شده است. این ساختارها دارای قابلیت حسگری قابل‌توجهی هستند و به دلیل زیست سازگاری بالا می‌توانند در ادوات زیست‌پزشکی مورداستفاده قرار گیرند.»
بیگی ادامه داد: «در طرح حاضر ما از یک گونه نانوذره موسوم به نانورس آنیونی یا هیدروکسید لایه‌ای دوگانه جهت بهبود کارایی حسگری این ساختار استفاده کرده‌ایم. این نانوذرات دارای ساختار لایه‌ای هستند که در فضای بین لایه‌ای آن‌ها مقادیر زیادی آب وجود دارد. قرار گرفتن این نانوذرات در کنار کامپوزیت‌های پلیمری فلزی یونی موجب افزایش نفوذ مولکول‌های آب در کانال‌های پلیمر و انتقال آسان‌تر یون‌ها در ساختار حسگر می‌شود که این موضوع بهبود عملکرد حسگری را در پی خواهد داشت.»
به گفته بیگی با مقایسه عملکرد حسگری پلیمر خالص و پلیمر دوپ شده با هیدروکسید لایه‌ای دوگانه، می‌توان دریافت که حضور مقدار بهینه هیدروکسید لایه‌ای دوگانه موجب بهبود عملکرد حسگر شده است.
این پژوهش حاصل همکاری فهیمه بیگی- دانش‌آموخته مقطع کارشناسی‌ارشد دانشگاه علم و صنعت ایران، دکتر فرانک منطقی- عضو هیئت‌علمی و دکتر متین سادات صانعی- دانش‌آموخته مقطع دکتری این دانشگاه و دکتر محمدرضا کلاه‌دوز – عضو هیئت‌علمی دانشگاه تهران است. نتایج این کار در مجله Applied Clay Science با ضریب تأثیر ۳٫۸۹۰ (جلد ۱۶۶، سال ۲۰۱۸، صفحات ۱۳۱ تا ۱۳۶) به چاپ رسیده است.
