پاورپوینت نانوحسگر

بخشی از پاورپوینت

اسلاید 1 :

عنوان: نانوحسگر

اسلاید 3 :

حسگر

حسگرها ابزارهايي هستند كه تحت شرايط خاص، از خود واكنشهاي پيشبيني شده و مورد انتظار نشان ميدهند.
شايد دماسنج را بتوان جزء اولين حسگرهاي كه بشر ساخت به حساب آورد.

اسلاید 4 :

اندازهگيري دقيق پارامترها در مقياس بسیار ریز (نانو)، از قبيل تغييرات فیزیکی یا حضور گونههاي شیمیایی مستلزم استفاده از حسگرهايي در مقياس نانو است.
نانو حسگرهاي از عناصر حسگری در مقیاس نانو استفاده میکنند.
حساسيت اين نوع از نانو مواد به حد کافي بالا ميباشد.
موادی که از آنها نانو حسگرها ساخته ميشوند میبايست دوام و استحکام بالا و خواص الکتريکي خوبي داشته باشند.

اسلاید 5 :

حسگرها، داراي حساسيت بالايي هستند، به طوريكه به مقادير ناچيزي از هر گاز، گرما يا تشعشع حساسند.
بالا بردن درجه حساسيت، بهره و دقت اين حسگرها نياز به كشف مواد و ابزارهاي جديد دارد.
با آغاز عصر نانوفناوري، حسگرها نيز تغييرات شگرفي داشتهاند.

اسلاید 6 :

يكي از نامزدهاي ساخت حسگرها، نانو لولهها میباشند.
از نانوذرات مغناطیسی نیز جهت ساخت حسگرها استفاده میشود.
نانو لولهها به نوع گازي كه جذب آنها ميشود، حساس ميباشند.
ميدان الكتريكي خارجي، قدرت تغيير دادن ساختارهاي گروهي از نانو لولهها را دارد.
نانو لولههاي كربني به تغيير شكل مكانيكي از قبيل كشش حساس هستند.

اسلاید 7 :

گاف انرژي نانو لولههاي كربني به طور چشمگيري در پاسخ به اين تغيير شكلها ميتواند تغيير كند.
ميتوان با استفاده از مواد واسط، مانند پليمرها، نانو لولههاي كربني را براي ساخت زيست حسگرها توسعه داد.

اسلاید 8 :

روشهای تولید نانوحسگرها:

از لیتوگرافی به عنوان شیوهای بالا به پایین در اکثر مدارهای مجتمع بهکار میرود.
این روش شامل شروع از یک بلوک بزرگتر از برخی مواد و کنده کاری کردن و ایجاد فرم مورد نظر است.

اسلاید 9 :

روشهای از پایین به بالا:

این روش شامل سامان یافتن (Montage) حسگر از اجزای کوچکتر، به احتمال زیاد اتمها و مولکولها است.
این امر شامل حرکت اتمهای یک ماده خاص به موقعیت خاص است که توسط بررسیهای آزمایشگاهی با استفاده از ابزارهایی مانند میکروسکوپ اتمی بدست میآید.

اسلاید 10 :

استفاده از نانوساختارهای خاص به عنوان حسگر:

يكي از مواد مورد استفاده در ساخت حسگرها، نانو لولهها خواهند بود.
با نانو لولهها ميتوان، هم حسگر شيميايي و هم حسگر مكانيكي ساخت.
به دلیل كوچك و نانومتری بودن ابعاد اين حسگرها، دقت و واكنش آنها بسيار زياد خواهد بود.

اسلاید 11 :

جهت ساخت حسگر گاز با پایه نانو لوله کربنی.

میتوان نانو لولهها را روی زیر پایه رشد داد.
یا با استفاده از نانو لولههای آماده و بکارگیری روشهایی مانند اعمال جریان الکتریکی آنها را روی زیر پایه قرار داد.

اسلاید 12 :

در سال 2002، ویکتور و همکارانش سه نوع الکترود میکرونی با شکلهای مختلف، توسط فرآیندهای متفاوت روی زیر پایه شیشهای ساختند.
با اعمال جریان سعی کردند نانو لولههای کربنی را بین الکترودها بنشانند.
از آنجا که چسبندگی طلا به شیشه کم است، از نیکل برای زیر طلا استفاده شد.

اسلاید 13 :

مقدار mg10 نانو لولههاي کربن چند ديواره در ml500 اتانول پخش شده و 10میکرولیتر با روش تعلیق به روی شیشه منتقل میگردد.
در اثر اعمال جریان Ac با فرکانس 1 مگاهرتز، اتانول در 20 ثانیه تبخیر میشود.
نانو لولههاي کربن چند ديواره بین دو الکترود قرار گرفته و مقاومت 6.12 کیلواهم را نشان دادند.

اسلاید 14 :

قرار گرفتن نانو لولههای کربنی چند جداره بین الکترودهای طلا و تشکیل اتصال به فاصله بین دو الکترود بستگی دارد.
در فاصله بیشتر از 25میکرومتر با فرکانس بین 100 هرتز تا 1 مگاهرتز هیچ اتصالی تشکیل نمیشود.
برای فاصله بین 10 تا 15 میکرومتر، اتصال نانو لولههاي کربن چند ديواره در همین محدوده فرکانس ایجاد شده است.
مقاومتهای حاصل نیز 158، 60 و 78 کیلواهم میباشند.
شکل الکترودها نیز در تشکیل اتصال مؤثر است.
حالت مربعی ایدهآل است زیرا فاصله بین الکترودها در سرتاسر آن ثابت بوده و میدان الکتریکی یکنواختی اعمال میشود.

اسلاید 15 :

انواع نانو حسگرها

انواع نانوحسگرها
حسگرهای شیمیایی
حسگرهای سنتزی

اسلاید 16 :

حسگرهای شیمیایی

این حسگرها میتوانند دردمای اتاق غلظتهای بسیارکوچکی از مولکولهای گازی را با حساسیت بسیار بالا آشکارسازی کنند.
حسگرهای شیمیایی گازی، شامل مجموعهای از نانولولههای تک دیواره هستند.
این حسگرها میتوانند مواد شیمیایی مانند دیاکسید نیتروژن وآمونیاک را آشکار کنند.

اسلاید 17 :

هدایت الکتریکی یک نانولوله نیمههادی تک دیواره که درمجاورت 200 ppm از دی اکسید نیتروژن قرارداده میشود.
در مدت چند ثانیه تا سه برابر افزایش مییابد.
به ازای اضافه کردن فقط 2% آمونیاک هدایت دو برابر خواهد شد.
حسگرهای تهیه شده ازنانولولههای تک دیواره دارای حساسیت بالایی بوده و در دمای اتاق همزمان واکنش سریعی دارند.

اسلاید 18 :

حسگرها با استفاده از نانوسیمهای نیمههادی برای تعیین عناصر
این حسگرها قادر به تعیین طیف وسیعی از بخارهای شیمیایی هستند.
وقتی پیوند مولکولی بین گاز مورد تجزیه و نانوسیمهای ساخته شده از مواد نیمه رسانا برای مثال اکسید روی (ZnO) ایجاد میشود، هدایت سیم تغییر میکند.

اسلاید 19 :

کاربرد نانوحسگرها

مقدار تغییر هدایت نانو سیم به میزان اتصال مولکول به سطح آن بستگی دارد.
گاز دیاکسید نیتروژن هدایت نانو سیم را کاهش میدهد.
منواکسید کربن هدایت نانو سیم را افزایش میدهد.

اسلاید 20 :

حسگرهای سنتزی

این نانوحسگرها از طریق اتصال ذرات خاص به انتهای نانولولههای کربنی و محاسبه فرکانس ارتعاشی در حضور یا بدون حضور ذرات تهیه میشوند.
این نانوحسگرها اغلب برای شناسایی و کنترل واکنشهای شیمیایی توسط ذرات نانو استفاده میشوند.