محققان چینی نانوحسگری با قابلیت تامین انرژی مورد احتیاج خود ساختند - مهسان بلاگ

با تور چین سفری خاطره انگیز را تجربه کنید.

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، محققان چینی نشان دادند که می توان سامانه حسگری چند کاره قابل پوشیدن ساخت که بتواند انرژی موردنیاز خود را تامین کند. این حسگر قادر است تا رطوبت و فشار را شناسایی کند.

تینگ ژانگ از محققان این پروژه از موسسه نانوتک و نانوبیونیکس آموزشگاه علوم چین می گوید: برای این که بتوان به صورت موثر از پتانسیل انرژی های شیمیایی در محیط استفاده کرد، ما در ابتدا باید یک فیلم از جنس پلی دوپامین (PDA) حاوی میکروحفره های مختلف در سطح بسازیم، فیلمی که عبور یون ها را تسریع کند. با استفاده از اکسیداسیون و احیا الکتروشیمیایی یک لایه با گرادیان هیدروکسی (g-PDA) ایجاد می گردد که قادر است با به دام انداختن رطوبت، گرادیان غلظت یون ها را ایجاد نماید و در نتیجه یک مدار باز با ولتاژ 0.52 ولت ایجاد گردد.

این سامانه حسگری را می توان با یک فیلم حساس به فشار که میکروالگو داشته و انعطاف پذیر است ترکیب کرد و از آن به عنوان حسگر فشار استفاده کرد به طوری که این حسگر به دلیل داشتن ژنراتور قادر به فراوری انرژی موردنیاز خود است.

این گروه تحقیقاتی با اسپری کردن جوهر حاوی g-PDA روی یک زیرلایه از جنس PET با دو الکترود نقره مارپیچی اقدام به ساخت دستگاهی کردند. تبخیر آب موجب می گردد تا حلال از محیط خارج شده و میکروحفره هایی روی سطح فیلم PDA باقی بماند. این حفره ها برای عملکرد دستگاه لازم است.

تست عملکرد دستگاه نشان داد که بهترین ضخامت لایه PDA برای کار 240 نانومتر است که زمان پاسخ 0.15 ثانیه ای و زمان احیاء 0.25 ثانیه ای دارد.

برای تکمیل این حسگر، محققان از فیلم حساس به فشار با یک شبکه حاوی نانولوله های کربنی تک جداره که به فیلم g-PDA متصل بود استفاده نموده و آن ها را به صورت یک پارچه در آوردند. این ساختار در برابر رطوبت های مختلف محیط پایدار است. نتایج کار محققان نشان داد که این حسگر برای شناسایی سیگنال های فیزیولوژیکی بدن انسان در زمان واقعی قابل استفاده است.