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
واکنش سید عباس عراقچی وزیر امور خارجه به ادعای کمرشکنترین عملیات اقتصادی تاریخ
«لباس شخصی»سراغ یک پرونده امنیتی رفت
۵ نمایشنامه از ۵ درامنویس زن خوانده میشود
شکست «ددپول و ولورین» توسط «اودیسه»؛ رایان رینولدز تبریک گفت!
حجت الاسلام قمی: «مسجد» محور جامعه مبعوث است
بازگشت عمو پورنگ پس از ۵ سال به سیما
حجتالاسلام قمی: مسجد باید پرچمدار حرکت مؤمنان و جامعهسازی باشد
حجت الاسلام قمی: مسجد محدود به اقامه نماز نیست
حکمرانی شبکهای امام هادی(ع) در زندان و منشور کلامی زیارت جامعه کبیره
از سامرای محاصرهشده تا عصر غیبت/روایت راهبرد امام عسکری(ع) برای شیعه
جزئیات فصل جدید یک رویداد موسیقایی؛ وقتی موسیقی از تهران خارج میشود
تصویر معناداری که قالیباف در کنار خلیج فارس منتشر کرد
امیر جدیدی و حمید نعمتالله در پشتِ صحنه سریال داش آکل
«عید بیعت» در میدان ولیعصر(عج) برگزار میشود
بازگشت حماسی مصدق به قدرت،کینه شاه و دربار علیه دولت ملی را تعمیق کرد
شهادت امام حسن عسکری (ع) هیئت کجا برویم؟
مشرکان عصر جاهلیت موحد بودند؟
توییت معنادار معاون وزیر خارجه در پاسخ به ترامپ+عکس
سامرا آماده میزبانی از عزاداران امام حسن عسکری (ع) شد
اعلام برنامههای علمی هفته ملی ابنسینا در ایران
تلاش ملاعبدالله بهابادی در سازماندهی استنباط و روابط میان ادله
«عقل فعال» میراث حل مسائل روز؛ ابن سینا شاخصه عقلانیت در اسلام است
زبانآموز حرفهای چگونه آلمانی یاد میگیرد؟ نگاهی تخصصی به مسیر رسیدن از سطح A1 تا C1
محقق ایرانی باکتری را به ترانزیستور تبدیل کرد
جیمز وب ۳ سیاهچاله فعال در یک کهکشان دوردست کشف کرد
مصوبه مهم درباره اقتصاد دیجیتال
تولید ماده اولیه داروی ایرانی درمان «فیبروز کبدی»
ایده امیرکبیر در تأسیس دارالفنون چه بود؟
پرچم انتقام و خونخواهی بر فراز گنبد مساجد کشور به اهتزاز درمی آید
راهاندازی موکبهای دائمی در مرز ایران و عراق
چرا رهبر شهید به جوانان اروپایی نامه نوشتند؟
آثار و عوامل تجربه زیسته احساس تنهایی در دختران تجرد زیست
«فرمانده هرمز» را چقدر میشناسید؟
جزئیات برنامههای هفته آموزش هنر اعلام شد
شوراهای آموزش و پرورش؛ ظرفیت ملی برای جهش کیفیت و عدالت تربیتی
کاهش ۲۰ درصدی تخلفات اداری آموزشوپرورش
زنگ نماز همراه با زنگ مدرسه نواخته شود
آغاز دریافت کارت ۵ آزمون علوم پزشکی از امروز
جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید
آغاز ثبت نام پذیرفته شدگان آزمون دکتری از اول شهریور
جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد
نتایج نهایی آزمون دکتری اعلام شد
بیش از ۷۵۰ هزار نفر کارت کنکور ۱۴۰۵ و آزمون پذیرش دانشجو معلم گرفتند
زمان و تعداد سوالات گروههای پنجگانه کنکور سراسری ۱۴۰۵ مشخص شد
هشدار درباره کاهش رتبه علمی ایران در جهان
پایان اسکرول بینهایت و شمارش لایک در اینستاگرام
آزمون تربیت معلم همزمان با کنکور سراسری ۱۴۰۵ برگزار میشود
بزرگترین هواپیمای تمام برقی جهان ۲۷ دقیقه پرواز کرد
«ایران دیجیتال»؛ پیوند فناوری و نظام تعلیم و تربیت
تضمین امنیت کنکور رکن اصلی تحقق عدالت آموزشی/ برخورد قانونی با تقلب
توزیع کارت کنکور ۱۴۰۵ از امروز آغاز شد
ناسا به طرح لشکرکشی روباتهای کروی به تایتان گرنت داد
حضور بیش از ۱۰۰ استارتاپ در اینوتکس ۲۰۲۶ قطعی شد
برگزاری محفل قرآنیها به مناسبت چهلم رهبر شهید انقلاب
صفحه اینترنتی معرفی رهبر شهید به زبان ژاپنی راه اندازی شد
تهیه کننده سریال اسباب زحمت: شخصیتهای سریالهای آقاخانی از جنس مردم هستند
گرامیداشت رهبر شهید با نگاهی به اندیشه ایشان در حوزههای انسانی
جدول پخش شبکه ۴ تغییر کرد
گردهمایی اصحاب هنر و اندیشه با گفتاری درباره آینده نزدیک ایران برگزار میشود
مرحوم ابوترابی الگوی مقاومت در شرایط سخت اسارت
نگاهی به حدود ۶۰۰ آیه مرتبط با جهاد و قتال و پاسخ به چالشهای امروز در این کتاب
مهران مدیری تحت عمل جراحی و درمان قرار گرفت
آموزش و پرورش باید در کنار سه قوه، «قوه چهارم» کشور باشد
حامد همایون مهمان درجام شد
«غوطهور» در صف اکران رفت
خوراک رسانهای کودک دهه ۶۰ با امروز فرق دارد
چگونه ایمان در زمان جنگ تقویت میشود؟
بزرگداشتی برای میراث دار فلسفه و طب حکیم ابوعلی سینا
درباره ارتداد در اسلام و انواع آن بیشتر بدانید
امتحانات ترم تابستان دانشگاههای سراسری و آزاد حضوری شد
آمادگی کامل شبکه ملی اجرا و حفاظت برای برگزاری مطلوب کنکور ۱۴۰۵
ثبتنام آزمون دکتری گروه علوم پزشکی سال ۱۴۰۵
حکم اخراج یکی از دانشجویان دانشگاه شریف ابلاغ شد
مسعود امیرلویی پس از ۵ سال مبارزه درگذشت
تمدید مهلت ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
حمله سایبری گسترده به تأسیسات آب آمریکا
دستگاههای عکسبرداری پزشکی کوچکتر میشوند
اعلام تقویم آموزشی دانشگاه صنعتی شریف برای سال تحصیلی ۱۴۰۶-۱۴۰۵
امتحانات ترم تابستان دانشگاهها حضوری شد
راه اندازی خط ویژه جذب هیئت علمی در رشته هوش مصنوعی
تمدید مهلت ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵
اعلام تقویم آموزشی دانشگاه صنعتی شریف برای سال تحصیلی ۱۴۰۶-۱۴۰۵
اخراج ۲ دانشجو به دلیل توهین به پرچم مقدس ایران
راه اندازی خط ویژه جذب هیئت علمی در رشته هوش مصنوعی
امتحانات ترم تابستان دانشگاهها حضوری شد
حکم اخراج یکی از دانشجویان دانشگاه شریف ابلاغ شد
امتحانات ترم تابستان دانشگاههای سراسری و آزاد حضوری شد
بزرگداشتی برای میراث دار فلسفه و طب حکیم ابوعلی سینا
آمادگی کامل شبکه ملی اجرا و حفاظت برای برگزاری مطلوب کنکور ۱۴۰۵
زمان و تعداد سوالات گروههای پنجگانه کنکور سراسری ۱۴۰۵ مشخص شد
درباره ارتداد در اسلام و انواع آن بیشتر بدانید
تمهیدات لازم برای بازگشایی مطلوب مدارس خوزستان
آغاز پخش برنامه «محفل ستارهها»؛ این برنامه برای حال خوب کودکان است
مهلت ویرایش محل برگزاری چهلمین دوره آزمون دستیاری دندانپزشکی تمدید شد
«غوطهور» در صف اکران رفت
ثبتنام آزمون دکتری گروه علوم پزشکی سال ۱۴۰۵
جدیدترین تغییرات فراخوان جذب هیئت علمی علوم پزشکی را اینجا ببینید
آغاز پخش «هزار داستان» با اجرای مجری معروف
جزئیات ثبت نام آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی گروه علوم پزشکی اعلام شد
یافتههای جدید از نقش استارلینک در تجاوز نظامی آمریکا به ایران
تابستان؛ فرصتی برای جبران بخشی از عقبماندگیها دانش آموزان
نظر پیامبر (ص) درباره خاک بازی کودکان چیست؟
نماز خواندن در خانه ای که سگ در آن است چه حکمی دارد؟
حامد همایون مهمان درجام شد
دستور جدید ترامپ به شرکت ها برای حمله سایبری
خوراک رسانهای کودک دهه ۶۰ با امروز فرق دارد
هشدار درباره کاهش رتبه علمی ایران در جهان
حمله سایبری گسترده به تأسیسات آب آمریکا
رئیس جمهور: مسجد یکی از ظرفیتهای مؤثر در ارتقای سطح سواد عمومی است
چرا باید سیره مبارزاتی ائمه اطهار را بازخوانی کنیم؟
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.