شناسایی دی اکسید نیتروژن در غلظت های بسیار کم

شناسایی دی اکسید نیتروژن در غلظت های بسیار کم با حسگر گرافنی

پژوهشگران با استفاده از لایه نشانی روی سطح نخ پنبه‌ای یا پلاستیکی موفق به تولید حسگری برای شناسایی گازهای سمی شدند. در این حسگر از لایه‌های گرافنی نیز استفاده شده است.

محققان کره‌ای موفق به ساخت ابزار گرافنی قابل پوشیدن شدند که می‌تواند گازهای خطرناک موجود در هوا را شناسایی کند و در صورت وجود مواد خطرناک، آژیر خطر آن به صورت روشن شدن لامپ LED به کاربر هشدار می‌دهد. نتایج این پروژه در مجله Scientific Reports منتشر شده است. 

این گروه تحقیقاتی از موسسه الکترونیک و مخابرات راه دور در دانشگاه کنکوک، روی سطح نخ پنبه‌ای و پلی‌استایرن را با استفاده از نانوچسبی موسوم به آلبومین سرم گاوی (BSA) پوشش دادند. این نخ سپس روی سطح ورق‌های اکسید گرافن قرار داده شد.
گرافن ماده‌ای مستحکم از جنس اتم‌های کربن است که به صورت لایه‌ای به ضخامت یک اتم است. این ماده دارای خواص رسانایی الکتریکی و حرارتی عالی بوده که در این پروژه با استفاده از نوعی نانوچسب به خوبی به هم چسبیده‌اند. نتایج کار محققان نشان می‌دهد که این ورق گرافنی پس از اتصال با چسب همچنان خواص رسانایی اولیه خود را حفظ کرده و بعد از 1000 بار خم شدن و ده بار شستشو با مواد شیمیایی مختلف کارایی اولیه خود را داراست.
نخ‌های اکسیدگرافنی در صورت قرار گرفتن در معرض احیاء شیمیایی الکترون کسب می‌کنند.
مواد دارای پوشش اکسید گرافنی احیاء شده به دی‌اکسید نیتروژن حساس هستند، گازی که از اگزوز خودروها خارج شده و در صورت احتراق سوخت‌های فسیلی بدست می‌آید. وجود این گاز در دراز مدت به بدن انسان آسیب می‌رساند. این پارچه نسبت به وجود 0.25 ppm گاز دی‌اکسید نیتروژن حساس است، این رقم 5 برابر بیشتر سطح استاندارد تعیین شده توسط آژانس حفاظت از محیط زیست آمریکا است. این ابزار دارای حساسیت سه برابر بیشتر از ابزارهای گرافنی رایج است.
این فناوری می‌تواند به سرعت وارد خط تولید انبوه شود که دلیل آن انطباق فناوری ساخت آن با روش‌های رایج است. این ابزار را می‌توان به عنوان فیلتر هوشمند در دستگاه‌های تصفیه هوا به کار برد و از آن برای شناسایی گازهای خطرناک موجود در اتمسفر استفاده کرد.