پژوهشگران مرکز تحقیقات نوکیا در کمبریج موفق به ساخت حسگری از جنس اکسید گرافن شدند. این حسگر دارای قدرت پاسخ‌دهی سریع بوده و هزینه تولید آن پایین است.
نانوحسگر رطوبت با قدرت پاسخ‌دهی سریع
گرافن ماده‌ای است که دانشمندان را به دنیای مواد دو بعدی می‌برد، علاوه‌بر گرافن که از جنس کربن است مواد دو بعدی دیگری از مولیبدن، تنگستن و وانادیم ساخته شده که خواص منحصربه فردی داشته و به دلیل عملکرد بالا کاربردهای متعددی در حوزه‌های مختلف دارند.
برای نمونه می‌توان از پتانسیل‌های موجود در گرافن عامل‌دار در تولید حسگرهای شیمیایی و زیستی نام برد. اخیرا پژوهشگران مرکز تحقیقات نوکیا در کمبریج انگلستان نشان دادند که ساختار اکسید گرافن دو بعدی به دلیل داشتن خواص نفوذپذیری بالا نسبت به مولکول‌های آب می‌تواند برای تولید حسگرهایی با سرعت بالا مورد استفاده قرار گیرد.
استفان بورینی محقق ارشد مرکز تحقیقات نوکیا می‌گوید: پیش از این مشخص شده بود که اکسید گرافن دارای حساسیت بالایی نسبت به آب است که موجب شده تا این ماده دارای نفوذپذیری ویژه‌ای نسبت به مولکول‌های آب داشته باشد. با این حال هنوز گزارشی مبنی بر ساخت یک حسگر بسیار سریع با اکسید گرافن منتشر نشده‌است.
این گروه تحقیقاتی اخیرا مقاله‌ای با عنوان “Ultrafast Graphene Oxide Humidity Sensors” در نشریه ACS Nano به چاپ رساندند که در آن جزئیات مربوط به ساخت حسگر مبتنی بر اکسید گرافن با قدرت پاسخ‌دهی بالا نسبت به رطوبت را منتشر کردند.
چنین عملکرد ویژه‌ای مربوط به خواص ویژه اکسید گرافن است که به صورت طبیعی نسبت به آب نفوذپذیر است. بورینی و همکارانش به دلیل این که به دنبال راهکار ارزان قیمت با قابلیت تولید انبوه بودند به سراغ ساخت حسگر مبتنی بر اکسید گرافن آمدند. در این پژوهش محققان از روش‌های ساده‌ای نظیر اسپری کردن برای ایجاد فیلم بسیار نازک اکسید گرافنی استفاده کردند.
در این تحقیقات، پژوهشگران زمان پاسخ‌دهی و برگشت به حالت اول را برای این حسگر به‌دست آوردند، زمان پاسخ‌دهی و برگشت به حالت اول به زمانی گفته می‌شود که حسگر از رطوبت ۱۰درصد به ۹۰درصد را رصد کرده و دوباره به حالت اول برمی‌گردد. این زمان برای حسگر ساخته شده توسط این گروه ۱۰۰ میلی ثانیه بود. نتایج این پژوهش نشان داد که نرخ پاسخ‌دهی این حسگر به ضخامت آن بستگی دارد. این بدان معناست که با تغییر ضخامت می‌توان سرعت پاسخ‌دهی حسگر را بهینه کرد.
