یک ترفند علمی برای جلوگیری از گرم کردن نانوحسگر‌ها در فرآیند تولید

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، نوشین نصیری، استادیار دانشگاه مک‌کواری با ارائه یک ترفند علمی، نیاز به گرم کردن نانوحسگر‌ها را در فرآیند ساخت حذف کرده و یک روش ساده و با کارایی بالا را جایگزین آن کرده است.

مهندسان دانشگاه مک‌کواری روش جدیدی را ایجاد کرده‌اند که از اتانول برای تولید نانوحسگر‌ها پایدارتر، ارزان‌تر و کارآمدتر استفاده می‌کند. نتایج این پروژه درقالب مقاله‌ای با عنوان Capillary-driven self-assembled microclusters for highly performing UV detectors در نشریه Journal of Advanced Functional Materials به چاپ رسیده است.

این تیم مهندسی به جای فرآیند معمولی که شامل گرمایش مواد تا دمای بالا است، از یک قطره اتانول استفاده کرده است.

نانوحسگر‌ها از میلیارد‌ها نانوذره بر روی یک سطح حسگر کوچک تشکیل شده‌اند. با این حال، بسیاری از این حسگر‌ها بعد از تولید، به دلیل پیوند‌های طبیعی ضعیف بین ذرات خوب کار می‌کند. این پیوند ضعیف منجر به شکاف بین نانوذرات شده در نهایت مانع از انتقال سیگنال‌های الکتریکی می‌شود.

به منظور رفع این مشکل، این حسگر‌ها در دمای بالا قرار می‌گیرند تا لایه‌ها و فضای خالی بین نانوذرات در یک فرآیند وقت‌گیر و انرژی‌بر پر شده و کانال‌هایی به وجود آید که به الکترون‌ها اجازه می‌دهد از این لایه‌ها عبور کنند.

این کوره‌ها بیشتر حسگر‌های مبتنی بر پلیمر را از بین می‌برند و نانوحسگر‌های حاوی الکترود‌های ریز مانند آن‌هایی که در دستگاه‌های حوزه نانوالکترونیک هستند، ممکن است ذوب شوند. در حال حاضر بسیاری از مواد برای ایجاد حسگر‌ها قابل استفاده نیستند، زیرا نمی‌توانند در برابر گرما مقاومت کنند.

روش جدیدی که توسط این تیم تحقیقاتی ارائه شده، راه حلی برای رفع این مشکل ارائه می‌دهد که باعث می‌شود نانوحسگر‌ها از طیف وسیعی از مواد ساخته شوند.

خانم نوشین نصیری استادیار آزمایشگاه فناوری‌نانو این دانشگاه می‌گوید: «اضافه کردن یک قطره اتانول بر روی لایه حسگر، بدون قرار دادن آن در کوره، به اتم‌های موجود در سطح نانوذرات کمک می‌کند تا شکاف بین نانوذرات را پر کند و ذرات به هم بپیوندند.

ما نشان دادیم که اتانول فراتر از آنچه پس از گرم کردن آن‌ها به مدت ۱۲ ساعت دریافت می‌کنید، کارآیی و پاسخگویی حسگر‌های ما را بسیار بهبود بخشید.»

این تیم برای ثبت اختراع این فناوری اقدام کرده است که انتظار می‌رود این یافته، یک روند کلیدی در صنعت جهانی را متحول کند.