به گزارش ثریا - پژوهشگران از دانشگاه یانسه (Yonsei University) و مؤسسات همکار، نتایج این کار را در نشریه ریزسامانه‌ها و نانو مهندسی (Microsystems & Nanoengineering) و در قالب مقاله ای تحت عنوان «تشخیص فوق‌حساس اتانول با استفاده از یک حسگر گازی مقاوم‌شیمیایی SnO۲ عامل دار شده با نانوصفحه‌های RuO۲» منتشر کرده‌اند.
این تیم، یک حسگر گازی مجهز به ریزگرم‌کن (microheater) طراحی کردند که در آن، نانوصفحه‌های فوق‌نازک دی‌اکسید روتنیم بر روی یک لایه نازک از دی‌اکسید قلع ته‌نشین شد. این ساختار ترکیبی، امکان تشخیص فوق‌حساس اتانول را در طیف وسیعی از غلظت‌ها، از جمله سطوح «بخش در بیلیون» (parts-per-billion) فراهم آورد، آن هم در حالی که با توان عملیاتی پایین کار می‌کرد. فراتر از آزمایش‌های آزمایشگاهی، این حسگر توانایی ردیابی هم‌زمان غلظت الکل در بازدم را نیز نشان داد که پتانسیل آن را برای کاربردهای عملی مرتبط با ایمنی و سلامت برجسته می‌کند.
نوآوری محوری در این تحقیق، عامل دار کردن (functionalizing) لایه حسگر سنتی اکسید قلع با نانوصفحه‌های دی‌اکسید روتنیم در مقیاس تک‌لایه است. این نانوصفحه‌ها، نسبت سطح به حجم فوق‌العاده بالایی و فعالیت کاتالیزوری قوی ارائه می‌دهند که با هم، واکنش‌های اکسیداسیون اتانول روی سطح حسگر را تسریع می‌کنند. هم‌زمان، برهمکنش‌های الکترونی در فصل مشترک بین دو ماده، یک لایه تخلیه الکترونی گسترش‌یافته ایجاد می‌کند که تغییرات مقاومت در حضور اتانول را تقویت می‌کند. در نتیجه، پاسخ حسگر به اتانول در مقایسه با دستگاه اصلاح‌نشده، بیش از سه برابر افزایش یافت.
حساسیت خیره‌کننده، مصرف انرژی ناچیز
این حسگر بر روی یک بستر غشای معلق (suspended membrane) ساخته شد که یک ریزگرم‌کن را در خود جای داده بود. این طراحی، اتلاف حرارت را به حداقل رسانده و امکان کار مداوم با توانی کمتر از ۳۰ میلی‌وات را فراهم کرد. آزمایش‌های سیستماتیک، تشخیص قابل اطمینان از ۱۰ بخش در میلیون تا حدود ۵ بخش در بیلیون را نشان داد که این دستگاه را در زمره حسگرهای مقاوم‌شیمیایی اتانول با بالاترین حساسیت گزارش‌شده تاکنون قرار می‌دهد.
این حسگر همچنین انتخاب‌پذیری بهبودیافته‌ای در برابر گازهای مزاحم رایج، عملکرد پایدار در طول نزدیک به یک ماه و کارایی تکرارپذیر در چرخه‌های متعدد حسگری از خود نشان داد. نکته مهم‌تر، آزمایش‌های کنترل‌شده اثبات کردند که این دستگاه می‌تواند تغییرات پویا در غلظت الکل بازدم را به صورت هم‌زمان ردیابی کند و با دقت بالا، خوانش‌های دستگاه الکل‌سنج تجاری را تکرار کند.
کاربردهایی از صنعت تا پزشکی شخصی
به نقل از ستاد نانو، این حسگر فوق‌حساس اتانول، پیامدهایی فراتر از نمایش‌های آزمایشگاهی دارد. در محیط‌های صنعتی می‌تواند هشدار اولیه‌ای در مورد نشت اتانول یا تجمع بخارات آن ارائه دهد و باعث بهبود پیشگیری از آتش‌سوزی و ایمنی کارگران شود. در حوزه بهداشت و حمل‌ونقل، حسگرهای فشرده و کم‌مصرف می‌توانند نسل بعدی تحلیل‌گرهای تنفسی را برای نظارت بر الکل به صورت زنده ممکن کنند و از سیستم‌های تشخیص پزشکی و پیشگیری از رانندگی در حالت مستی پشتیبانی کنند.
به طور گسترده‌تر، راهبرد عاملیت‌دهی با نانوصفحه‌ها را می‌توان به سایر گازهای هدف نیز تعمیم داد. این امر، مسیری چندمنظوره برای توسعه حسگرهای پُربازده جهت نظارت بر محیط زیست، زیرساخت‌های هوشمند و فناوری‌های سلامت پوشیدنی ارائه می‌دهد. همان‌طور که پژوهشگران خاطرنشان کردند: این کار نشان می‌دهد مهندسی مواد در مقیاس نانو چگونه می‌تواند محدودیت‌های عملکردی حسگرهای گاز متعارف را اساساً تغییر دهد.
منبع : نانو حسگرانانول
حمایت بانک‌ها از ۴ دانشگاه آسیب دیده از جنگ کلید خورد
ساخت چندین ماهواره سنجشی ایران با دقت تصویربرداری یک متر
نوبل فیزیک به «پیام‌های شبح‌وار از فضا» رسید
آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد
تصویب صندوق عدالت آموزشی برای حمایت از دانش‌آموزان مناطق محروم
دانشجویان دانشگاه هنر نقوش ایرانی را در طراحی پوشاک به‌کار گرفتند
آغاز اجرای طرح «ردا کارت» دانشجویی در ۲۰ دانشگاه کشور طی ۱۰ روز آینده
مدیر ناسا: یوفوها می‌توانند یک «لحظه اسپوتنیک» باشند
«کامپیوتر شریف» انتخاب اول برترین رتبه های ریاضی کنکور ۱۴۰۵
واتس‌اپ ورود کاربران با سیستم‌عامل قدیمی را مسدود می‌کند
کشف سیاره ای که از خاکستر ستاره اش متولد شد
اوپن ای آی ویکی مدیا را هم هک کرد
رتبه ۶ کنکور: جنگ را مدیریت کردم، نه اینکه تسلیمش شوم
وزیر آموزش و پرورش: معیشت معلمان را جدی پیگیری می‌کنیم
ارتقای کیفیت آموزشی اولویت مدارس غیردولتی است
توزیع ۷۶۵ میلیارد تومان تجهیزات ورزشی در ۶۲ هزار مدرسه
قهرمانی دانش‌آموزان ایرانی در مالزی؛ سه سکوی نخست برای ایران
سرپرست صندوق ذخیره فرهنگیان منصوب شد
وزیر آموزش و پرورش وارد لامرد شد
کاظمی: ظرفیت‌های آموزشی ایران و عراق باید بیش از گذشته توسعه یابد
حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷
برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور
اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت مطالعاتی
توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور
ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد
دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری
تام کروز شکست فیلمش را نپذیرفت
دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد
علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟
پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم
کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی
ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت
دوازدهمین شماره «خردورزی» با پرونده‌ای درباره نسل نو منتشر شد
جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد
آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته
شانس‌های جایزه نوبل فیزیک کدامند؟
مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد
هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد
وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست
آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن
سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد
تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی
اسامی معرفی‌شدگان رشته‌های خاص آزمون کاردانی به کارشناسی اعلام شد
تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود
گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید
فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد
نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت
تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی
تقدیر از برگزیدگان سومین همایش علمی هیئت در سالروز ولادت حضرت زینب(س)
آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد
خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است
واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده
ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت
«بی‌نام» روایتگر مفاهیمی از معنویت؛ تئاتری که زندانی آزاد می‌کند!
«اشراق» شنیدنی شد؛ بیان موسیقی ایرانی با امکانات موسیقی عربی!
موسیقی اعتراضی در آمریکا: رئیس جمهورِ من یک جنایتکار است!
سید حسن نصرالله مقاومت را مسیر پیشرفت و عزت بشریت می‌دانست
ناشنوایان فعال اربعینی در همایش ملی «قهرمانان سکوت» تجلیل شدند
جنگ‌ها و تحولات اخیر به کتاب‌های درسی نهم و یازدهم رسید
خانه فرهنگ در خوابگاه‌های دانشگاه فرهنگیان راه‌اندازی می‌شود
بازگشت معتمدآریا و یک یادآوری درباره حفظ حرمت سرزمین مادری
چه خبر از گیشه سینماها؟ فروش سینماها رو به افزایش است
فیلم نماینده ایران در اسکار انتخاب شد
سمپوزیوم راهکارهای قرآنی برای حل مشکلات تمدن معاصر
الگوی قرآن برای حل اختلافات شدید خانوادگی چیست؟
مساجد ۳۲ استان به دنبال طراحی برنامه‌های قرآنی ویژه
بچه‌های مسجدی با حداقل امکانات، کارهای «نشد» را «شد» می‌کنند
حکمرانی فضای مجازی در پیچ تعدد نهادها؛ نمی‌توان دستوری حکمرانی کرد
وقتی امامزادگان در روزهای جنگ به کانون خدمت‌رسانی تبدیل شدند
ایرباس به فناوری «پوست کوسه» مجهز می‌شود
نوشته جالب در دانشگاه شهید بهشتی
اعتبار ردیف استخدامی ۴۶۵ نفر از فراخوان سال‌های ۱۴۰۰ تا ۱۴۰۴ تأمین شد
تمدید مهلت معرفی مشمولان پذیرفته‌شدگان آزمون دستیاری پزشکی تا ۳۰ مهر
لشکر پهپادهای زیر آبی چین رکورد زد
شرکت‌های فناوری درباره هوش مصنوعی با ترامپ چه توافقی کردند؟
اولویت‌های استادان برای سال تحصیلی پیش‌رو بررسی شد
اختصاص ۳۰ میلیارد تومان تسهیلات معاونت علمی به حوزه بازی‌های رایانه‌ای
برگزاری همایش ملی نخبگان لغو شد
تشریح جزئیات اجرای آیین‌نامه جذب استعدادهای برتر در دانشگاه فرهنگیان
سامانه راهنمای انتخاب رشته مجازی کنکور ۱۴۰۵ در دسترس قرار گرفت
ثبت نام در رشته‌های بدون آزمون کنکور ۱۴۰۵ آغاز شد
نحوه انتخاب رشته‌های بدون آزمون در کنکور ۱۴۰۵ اعلام شد
گامی تازه در توسعه آموزش بین‌المللی؛ مجتمع آموزشی بین‌المللی حکیم با افتتاح ساختمان جدید به ۷ شعبه رسید
تعیین تکلیف بدهی وام‌های دانشجویی پس از پایان سنوات مجاز تحصیلی
فراخوان بورس ویژه هنگ‌کنگ برای دانشجویان دکتری منتشر شد
حضور ۸۹ دانشگاه ایرانی در رتبه بندی دانشگاه‌های جهان تایمز ۲۰۲۷
آیت‌الله رشاد: خروج آمریکا از عراق باید برای مسئولان درس عبرت باشد
واکاوی اندیشه امام شهید در باب امت واحده
ارائه مقالاتی از کشورهای مختلف در نشست اربعین، گفتمان مقاومت
اسپانیا و پرتغال مقصد جدید اعضای هیئت علمی برای فرصت مطالعاتی
خاموشی: وقت عبور از برنامه‌محوری به اثرمحوری در فعالیت‌های فرهنگی است
توافق مجلس و شورای عالی انقلاب فرهنگی برای بررسی سهمیه‌های کنکور
برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۶ معرفی شدند؛ کنترل سلول‌های عصبی با نور
سید حسن نصرالله رهبران جنبش‌های آزادی‌بخش را تحت‌تأثیر قرار داد
دیار: نخستین همکاری شهرام ناظری و تهمورس پورناظری
جستارهایی در فلسفه علوم حکمی کتاب شد
هوش مصنوعی کسب وکار یابندگان باگ های نرم افزاری را کساد کرد
وجه مغفول شخصیت شهید سید حسن نصرالله امامت اوست
آمادگی ۴۰ کشور برای حضور در مسابقات بین‌المللی قرآن
کمک اربعین به بازتولید حافظه تاریخی مقاومت و سرمایه اجتماعی فراملیتی
دیوارنگاره میدان جهاد به رنگ پایتخت درآمد
تفاهم‌نامه چهارجانبه طرح رداکارت دانشجویان فردا ۱۴ مهر امضاء می‌شود
مطالبات دانشجویان دانشگاه الزهرا(س) در نشست با مسئولان بررسی شد
ضرورت انتقال پژوهش‌های علمی هیئات از دانشگاه به هیئت
علت لغو کنسرت علیرضا قربانی در شاندیز چه بود؟
تمدید مهلت ثبت‌نام دومین آزمون بسندگی زبان فارسی ویژه دانشجویان خارجی
آغاز انتخاب رشته کنکور ۱۴۰۵؛ لزوم دریافت رسید انتخاب رشته
آرای نهایی ۱۴ پرونده انضباطی دانشجویان مرتبط با حوادث دی‌ماه صادر شد
پیشنهاد برای ساخت فصل دوم سریال «اکسیر»؛ بازخورد خوبی گرفتیم
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.