ایجاد انقلابی در حوزه حسگرها با بخار سرکه

محققان دانشگاه مک‌کواری روشی نوآورانه برای ساخت حسگرهای نور فرابنفش (UV) توسعه داده‌اند. رویکرد آنها پتانسیل افزایش کارایی و انعطاف‌پذیری دستگاه‌های پوشیدنی است و این مطالعه به جزئیات این موضوع می‌پردازد که چگونه بخار اسید استیک می‌تواند عملکرد حسگرهای مبتنی بر نانوذرات اکسید روی را بدون نیاز به پردازش در دمای بالا به طور قابل توجهی افزایش دهد.

پروفسور نوشین نصیری، یکی از نویسندگان مقاله مربوط به این دستاورد و سرپرست آزمایشگاه نانوفناوری دانشگاه مک کواری، گفت: معمولاً این حسگرها قبل از اینکه بتوانند کار کنند یا هر سیگنالی را انتقال دهند، در یک کوره پردازش می‌شوند و به مدت ۱۲ ساعت در دمای بالا گرم می‌شوند.

پروفسور شوجوان هانگ از دانشکده مهندسی دانشگاه مک‌کواری نیز تاکید کرد: ما با قرار دادن مقدار مختصری بخار سرکه در مجاورت این حسگرها، متوجه شدیم که ذرات اکسید روی موجود بر سطح حسگر با هم ادغام می‌شوند و پلی را تشکیل می‌دهند که می‌تواند انرژی را هدایت کند.

اتصال نانوذرات اکسید روی به یکدیگر گامی حیاتی در ایجاد حسگرهای کوچک پیشرفته است، زیرا مسیرهایی را برای جریان الکترون ایجاد می‌کند. روش پیشگامانه بخار سرکه این تیم تحقیقاتی، آشکار سازهای UV را تولید کرده است که ۱۲۸ هزار برابر بیشتر از نمونه‌های عادی واکنش نشان می‌دهند.

این حسگرها توانایی بالایی در تشخیص دقیق نور UV بدون تداخل دارند که آنها را فوق‌العاده حساس و قابل‌ اعتماد می‌کند.

با این حال، این تیم فرآیند شیمیایی ساده‌ای را کشف کرده است که اثرات عملیات حرارتی سنتی را تقلید می‌کند. این پیشرفت نوید ایجاد انقلابی در حوزه فناوری حسگر را می‌دهد.

 به نقل از ستاد نانو، نصیری یادآور شد: ما راهی برای پردازش این حسگرها در دمای اتاق با یک ماده بسیار ارزان یعنی سرکه پیدا کردیم. شما فقط حسگر را به مدت پنج دقیقه در معرض بخار سرکه قرار می‌دهید و تمام. شما یک حسگر حساس دارید که به خوبی کار می‌کند.

برای ایجاد حسگرها، محققان محلول حاوی اکسید روی را بر روی شعله اسپری کردند تا ابری از نانوذرات اکسید روی ایجاد شود، این ابر حاوی نانوذرات اکسید روی بر سطح الکترودهای پلاتین می‌نشینند. این کار منجر به تولید یک لایه اسفنج مانند ظریف می‌شود که سپس به مدت پنج تا ۲۰ دقیقه در معرض بخار سرکه قرار می‌گیرد. بخار سرکه یک اثر دگرگون کننده در آرایش ذرات در فیلم ایجاد کرد و اتصال بهتر بین ذرات را تسهیل و جریان الکترون‌ها را از طریق حسگر امکان‌پذیر کرد.