Index
ورود کاربر
Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 168105
تاریخ انتشار : 23 اردیبهشت 1392 0:0
تعداد مشاهدات : 37

تست تنفس افراد مشکوک به مصرف الکل با حسگر ساخت محققان ایرانی

علمي و فناوري - فناوري: پژوهشگران دانشگاه محقق اردبیلی با استفاده از روش جدید قالب زنی، نانوذرات پلیمری قالب دار شده با مولکول های اتانول را به منظور ‏تشخیص گاز اتانول تولید کردند. ‏ به گزارش پایگاه اطلاع رسانی دستاوردهای انقلاب اسلامی به نقل از سرویس فناوری ایسنا، حسگر تولیدی بر پایه نانوکامپوزیت نانولوله های کربنی چند دیواره‎-‎نانوذرات پلیمری قالب دارشده برای ساخت ‏حسگر های گازی مقاومت شیمیایی بوده است. این روش جدید می تواند در تولید حسگرهای دیگر با بازده بالا و حساسیت بالا مورد استفاده قرار ‏گیرد.‏ فناوری قالب زنی مولکولی یک روش تهیه مواد هوشمند است که قابلیت شناسایی و جذب گزینشی مولکول یا یون های مورد نظر در ‏محیط های مایع یا حتی گازی را دارا است‎.‎‏ این مواد رقبای مصنوعی و سنتزی برای سیستم های مشابه مانند آنتی بادی‎-‎آنتی ژن، ‏آنزیم ها و یا پذیرنده های حسی و یا غیر حسی در موجودات زنده هستند‎.‎‏ ویژگی مهم این مواد این است که دارای پایداری شیمیایی، دمایی و ‏مکانیکی بسیار بالاتری نسبت به رقبای بیولوژیک خود هستند‎.‎‏ همچنین این پذیرنده های مصنوعی را می توان برای طیف بسیار وسیع و ‏دلخواهی از مولکول های شیمیایی تهیه کرد‎.‎‏ در صورتی که تعداد محدودی پذیرنده بیولوژیک در دسترس ما قراردارد‎.‎‏ هم اکنون این مواد ‏کاربردهای بسیار متنوعی در زمینه های مختلف مانند جداسازی، کاتالیز واکنش های شیمیایی، دارورسانی و حسگر های شیمیایی و بیوشیمیایی ‏پیدا کرده است‎.‎‏ تهیه پلیمر های قالب دار شده در ابعاد نانومتری ضمن آنکه نقایص پلیمر های قالب دار شده توده ای و درشت را رفع می کند، ‏موجب بهبود کارایی این مواد در جذب گزینشی مولکول های مورد نظر شده و ظرفیت جذبی آنها را افزایش می دهد‎.‎ در این کار نانوذرات پلیمری قالب دار شده با مولکول های اتانول، با روش پلیمریزاسیون رسوبی تهیه شده و به عنوان عناصر تشخیص ‏دهنده یا حدفاصل شیمیایی یک حسگر گازی برای آشکارسازی و اندازه گیری اتانول مورد استفاده قرار گرفتند. دکتر طاهر علی زاده، دانشیار دانشگاه محقق اردبیلی و محقق طرح در ‏توضیحاتی در رابطه با این تحقیقات گفت: در این تحقیقات، بعد از سنتز نانوذرات پلیمری، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی متوسط اندازه ‏نانوذرات در حد 25 نانومتر تخمین زده شد. حسگر گازی مذکور از نوع مقاومت شیمیایی بوده و مبتنی بر نانوکامپوزیت حاصل از آمیختن ‏نانوذرات پلیمری قالب دار شده با اتانول، نانولوله های کربنی و پلی‎-‎‏ متیل متااکریلات بود. نانوذرات پلیمری قالب دار شده برای جذب گزینشی ‏مولکول های اتانول طراحی شده اند و بنابراین وقتی در معرض بخارات اتانول قرار می گیرند، آنها را جذب کرده و در نتیجه متورم می شوند‎.‎‏ وی افزود: از ‏آنجا که نانوذرات پلیمری قالب دار شده به طور مناسب در لابه لای نانولوله های کربنی قرار دارند، تورم مذکور موجب افزایش فاصله و کاهش ‏اتصالات بین نانولوله های کربنی شده و در نتیجه هدایت الکتریکی نانوکامپوزیت به مقدار قابل توجهی کم می شود‎.‎‏ این به معنی ترجمه یک ‏رخداد شیمیایی گزینش پذیر به یک سیگنال الکتریکی قابل آشکارسازی و ثبت است‎.‎‏ محقق طرح تصریح کرد: میزان کاهش رسانایی نانوکامپوزیت متناسب با غلظت ‏اتانول در محیط اطراف حسگر است‎.‎‏ به دلیل استفاده از فناوری قالب زنی مولکولی برای تهیه عنصر تشخیص دهنده این حسگر، گزینش ‏پذیری بسیار بالایی برای حسگر مذکور بدست آمد، به طوری که بین دو مولکول اتانول و متانول تفاوت قابل ملاحظه ای در پاسخ حسگر ‏مشاهده شد‎.‎‏ البته نقش پلیمر خطی مورد استفاده (پلی‎-‎متیل متااکریلات) در ایجاد یک محیط آبگریز در نانوکامپوزیت و جلوگیری از اثر ‏مزاحمت بخارات آب به عنوان یک مزاحم بالقوه در کارکرد حسگر شیمیایی گازی پیشنهاد شده نیز اثبات شد. وی افزود: از حسگر تولید شده با توجه به ویژگی های برتر خود از جمله ساده، ارزان، کوچک و در عین حال حساس و گزینش پذیر برای آشکارسازی ‏اتانول، می توان به عنوان یکی از ممتازترین حسگرها نام برد. نکته دیگری که در این تحقیقات مورد توجه است، استفاده از یک تکنیک ‏جدید برای ساخت حسگر های شیمیایی برای انواع مختلفی از مولکول های شیمیایی بر اساس نانوکامپوزیت هایی بر پایه پلیمر های قالب دار شده ‏در ابعاد نانومتری و نانو لوله های کربنی است.‏ دانشیار دانشگاه محقق اردبیلی، با اشاره به استفاده از کوپل پلیمری قالب شده به عنوان یک ایده نو توضیح داد: در این کار ‏یک سازوکار حسگری بر پایه نانوکامپوزیت نانولوله های کربنی چند دیواره‎-‎نانوذرات پلیمری قالب دار شده برای ساخت حسگر های گازی مقاومت ‏شیمیایی معرفی شد‎.‎‏ در این تحقیقات، ما کوپل پلیمر های قالب دار شده نانومتری را با نانوتیوب های کربنی برای تهیه یک حسگر مقاومت ‏شیمیایی معرفی کردیم‎.‎‏ با این کار یک افزایش قابل ملاحظه را در گزینش پذیری و حساسیت برای حسگر پیشنهادی اثبات کردیم‎.‎‏ این کار ‏می تواند یک زیر شاخه نوین در طراحی و ساخت حسگرهای گازی مقاومت شیمیایی با گزینش پذیری بالا را برای طیف وسیعی از ترکیبات ‏شیمیایی بر اساس فناوری قالب زنی مولکولی فراهم آورد‎.‎‏ وی تاکید کرد: این طرح می تواند پاسخ گوی نیازهای مرتبط با اندازه گیری و آشکارسازی دقیق و در محل برای اهداف مختلف از جمله در تست کردن ‏تنفس افراد مشکوک به مصرف مشروبات الکلی و آشکارسازی شروع فرایند تخمیر باشد. به گفته علی زاده، با توسعه هر چه بیشتر در زمینه ‏حسگری که معرفی شد، می توان برای طیف وسیعی از ترکیبات مهم، حسگر های دقیق، حساس و بسیار ارزان تهیه کرد که بتواند هم در فاز ‏گازی و هم در فاز مایع ترکیبات مورد نظر را آشکار سازی و اندازه گیری کند. از جمله این ترکیبات می توان به آشکار سازی گازهای جنگی، مواد ‏منفجره، آلوده کننده های زیست محیطی و مواد غذایی، یون های فلزات سنگین و حتی نشانگر های بیولوژیک اشاره کرد‎.‎ نتایج این کار تحقیقاتی که توسط دکتر طاهر علی زاده و فاطمه رضالو از دانشگاه محقق اردبیلی صورت گرفته، در مجله ‏«Sensors and Actuators B: Chemical‏» منتشر شده است.