ساخت حسگر شناسايي مواد منفجره با الهام از اندام‌ پروانه!

 

201219press.bmp

دانشمندان با الهام از اندام‌ پروانه و به منظور شناسايي مقادير بسيار اندک مواد منفجره خطرناك در حملات تروريستي، موفق به ساخت نوع جديدي از حسگرهاي ميکرومکانيکي شدند. براي اين که بتوان جلوي حملات تروريستي به فرودگاه‌ها را گرفت، بايد امکان شناسايي مقادير بسيار اندک از مواد منفجره به‌ سادگي و اطمينان فراهم شود. با اين که فناوري‌هاي مختلف حسگري توسعه پيدا کرده‌ است، اما باز هم بيني سگ‌ها به‌ عنوان بهترين شناساگر شناخته شده و مورد استفاده قرار مي‌گيرد.در مقاله‌اي که اخيرا پژوهشگران فرانسوي و آلماني به چاپ رساندند، نوع جديدي از حسگرهاي ميکرومکانيکي را ارائه کردند که در ساخت آن از اندام‌هاي پروانه الهام گرفته شده است.يک راهبرد براي حسگري استفاده از فناوري مبتني بر ميکروتيرک است. اين تيرک‌ها بسيار انعطاف‌پذير و کوچک بوده و همانند انواع تيرک‌هايي است که براي اسکن سطح توسط ميکروسکوپ نيروي اتمي مورد استفاده قرار مي‌گيرد. زماني که از اين تيرک به‌ عنوان بيني شيميايي استفاده مي‌شود، سطح تيرک با موادي که به‌ صورت ويژه به ماده مورد نظر مي‌چسبد، پوشش داده مي‌شود. تيرک معمولا در فرکانس خاصي نوسان دارد.زماني که ماده مورد نظر به تيرک مي‌چسبد، فرکانس نوسان آن را تغيير مي‌دهد؛ اين تغيير به‌ راحتي قابل اندازه‌گيري است.از آن جايي که فشار بخار در دماي اتاق بسيار کم است، بنابراين نمي‌توان با حساسيت بالا و اطمينان قابل قبول مواد منفجره را شناسايي کرد.يک گروه تحقيقاتي به رهبري «دنيس اسپيتزر» از موسسه آلماني - فرانسوي «سنت لوئيس» و «والر کلر» به بررسي امکان ساخت حسگر بسيار حساسي براي شناسايي تري نيتروتولوئن (TNT) پرداختند. براي اين کار آنها از اندام حساس نوعي پروانه الهام گرفتند. بيد ابريشم نر از اين اندام براي تشخيص فرمون بيد ماده استفاده مي‌کند. اين اندام که نوعي آنتن محسوب مي‌شود، از «سنسيليا» پوشيده شده است. «سنسيليا» موهاي متخلخل داراي اعصابي با توانايي شناسايي مواد شيميايي هستند.دانشمندان تيرک‌هاي مورد نظر خود را همانند اندام آنتني شکل بيد مجهز کردند. آنها اين تيرک را با استفاده از نانولوله‌هاي دي‌اکسيد تيتانيوم سه بعدي که به‌ صورت عمودي جهت‌گيري شده، دقيقا شبيه «سنسيليا» در پروانه‌ها پوشش دادند. اين کار چند مزيت دارد: با اين کار سطح ويژه ميکروتيرک به مقدار قابل توجهي افزايش مي‌يابد. دي‌اکسيد تيتانيوم به‌ خوبي مي‌تواند به زيرلايه‌اي بچسبد که داراي گروه‌هاي نيترو هستند، اين گروه‌ها در TNT و ديگر مواد منفجره وجود دارند. از سوي ديگر لوله‌ها داراي سر باز بوده که اين کار مي‌تواند پاسخ سريع از سوي حسگر را تضمين کند.اين لوله‌ها در حدود 11 هزار و 700 نانومتر طول، 100 نانومتر قطر و 20 نانومتر ضخامت دارند؛ هر تيرک در حدود نيم ميليون عدد از اين نانولوله‌ها را در خود دارد.





تاريخ : سه شنبه 6 تير 1391برچسب:, | | نویسنده : مقدم |