آخرين بروزرساني اين مطلب:
November 26, 2008 9:14 AM
 به گزارش خبرگزاری برق، الکترونیک و کامپیوتر ایران (الکترونیوز) و به نقل از ساینس دیلی، آپارائو رائو، استاد فيزيك دانشگاه كلمسون و گروه وي در حال تحقيق بر روي پايه هايي در مقياس نانو هستند كه پتانسيل تشخيص و هشدار در مورد مواد يا گازهاي سمي در هوا را دارند. اين پايه ها در دستگاه هاي كوچك (به طوري كه در كف دست قرار مي گيرند) قرار داده شده اند و در آنجا پتانسيل اعلام خطر بلادرنگ در مورد مواد شيميايي را در صحنه هاي جنگ، در صنعت، در مراكز بهداشتي و حتي در منازل نشان دادند.
رائو گفت: "توانايي ساخت دستگاه هاي بسيار كوچك كه اين كار را انجام دهند چيزي بود كه ما پيش از اين در فيلم هاي علمي-تخيلي ديده بوديم."
پايه هاي در مقياس ميكرو و نانو با ضخامت موي انسان يا كوچكتر خود در زير ميكروسكوپ الكتروني بيشتر شبيه تخته هاي شيرجه ي بسيار كوچك هستند. محققين شيوه ي نوسان پايه ها را به قدري پيشرفته كرده اند كه مانند تار گيتار مرتعش مي شوند و دامنه و فركانس را در موقعيت هاي مختلف اندازه گيري مي كنند. اين كار موجب ايجاد حسگرهايي با قابليت اطمينان بالا مي شود كه مي توانند طي ارسال پيغامي خطرات موجود در هواي اطراف را اعلام كنند.
رائو افزود: "روش حاضر كه عمل حس كردن با آن انجام مي شود يك شيوه ي نوري را در بر مي گيرد كه از يك باريكه ي ليزري نسبتا گران قيمت و حجيم استفاده مي كند و قابل استفاده در پايه هاي مقياس نانو نيست. روش ما كاملا الكتريكي است و از يك ولتاژ AC كوچك براي مرتعش كردن پايه و قطعات الكترونيكي ساده براي تشخيص هر گونه تغيير در ارتعاش به دليل وجود مواد شيميايي گازي و عوامل زيست شناختي استفاده مي كند. اين روش امكان توسعه ي دستگاه هاي كوچك را فراهم مي كند كه با توليد صدا يا نور وجود گاز يا سطوحي از مواد شيميايي را در محل اطلاع مي دهند."
به گفته ي وي، كاربردهاي اين پتانسيل گوناگون است. اين حسگرهاي الكترومكانيكي علاوه بر تشخيص هم زمان انواع مختلف مواد سمي در محيط، تغييرات رطوبت و دما را نيز اندازه گيري مي كنند.
نتايج اوليه نشان مي دهد كه اين دستگاه حسگر كاملا الكتريكي، بسيار حساس است و مي تواند گازهاي هيدروژن و دوتريم را از هم متمايز كند. اين در حالي است كه اين دو گاز، ايزوتوپ هاي بسيار مشابه از يك عنصر هستند. با توجه به اينكه تمام اين فرآيند الكتريكي است، محدوديت هاي اندازه -كه شيوه هاي تشخيص را تحت تاثير قرار مي دهند- در اينجا مشكلي ايجاد نمي كنند. اين پايه ها مي توانند تا مقياس نانو كوچك شوند و قطعات الكترونيكي مي توانند روي يك تراشه ي كوچك مجزا قرار گيرند. تحقيقات رائو نشان مي دهد كه يك نانولوله ي كربني منفرد مي تواند به عنوان پايه ي مرتعش مورد استفاده قرار گيرد.
رائو كشف كرد كه اندازه گيري فركانس تشديد يكي از پايه ها در هارمونيك دوم يا بالاتر، ظرفيت پارازيتي (موردي ناخواسته كه سيگنال را به هم مي زند و مانعي بزرگ براي پيشرفت فن آوري مشابه به شمار مي آمد) را از بين خواهد برد.
رائو ادامه داد: "وقتي در هارمونيك هاي بالاتر فركانس تشديد كار مي كنيم، سيگنال هاي هموارتري دريافت مي كنيم كه تفاوت چشم گيري خواهد داشت. موسسه ي ملي استانداردها و فن آوري مايل است روش كلمسون را به عنوان يكي از روش هاي استاندارد براي اندازه گيري ميزان سختي باريكه هاي پايه دار ترويج دهد."
بنياد علمي ملي و سازمان دفاع براي اين تحقيق مبلغ 500 هزار دلار در طول چهار سال سرمايه گذاري كرده اند.
|
