تولید هزار نانوحسگر روی یک دانه شن

به گزارش خبرگزاری مهر، محققان سوئدی موفق به ایجاد ساختار میکرومقیاس سه‌بعدی روی نوک یک فیبر نوری شدند که از قطر موی انسان کوچک‌تر است. این دستاورد محققان می‌تواند به توسعه تجهیزات الکترونیکی و مخابراتی کمک کرده و اتصال سریع‌تر به اینترنت را مقدور کند. همچنین در حوزه‌هایی نظیر سیستم‌های تصویربرداری و حسگرها این رهیافت قابل استفاده است. نتایج این پروژه در نشریه ACS Nano منتشر شده است.

محققان مؤسسه فناوری سلطنتی KTH در استکهلم می‌گویند که ادغام دستگاه‌های نوری حاوی شیشه سیلیکا با الیاف نوری نوآوری‌های متعددی، از جمله ساخت حسگرهای حساس‌ برای بخش پزشکی و محیط‌زیست را به دنبال دارد. از این روش چاپ سه‌بعدی می‌توان در تولید مواد شیمیایی و دارویی ارزشمند نیز استفاده کرد.

کریستین گیلفاسون، استاد KTH می‌گوید این روش بر محدودیت‌های دیرینه در ساخت فیبر نوری با شیشه سیلیکا غلبه می‌کند که به گفته وی اغلب نیاز به کار در درجه حرارت‌های بالا دارد که یکپارچگی پوشش‌های فیبر حساس به دما را به خطر می‌اندازد.

بر خلاف روش‌های دیگر، این فرآیند با یک ماده پایه شروع می‌شود که حاوی کربن نیست. این بدان معناست که برای بیرون کشیدن کربن به منظور شفافیت ساختار شیشه، نیاز به اعمال حرارت بالا نیست.

لی لون لای از محققان این پروژه می‌گوید که محققان حسگری از جنس شیشه‌ سیلیکا را چاپ کردند که پس از اندازه‌گیری‌های متعدد، مقاومت بیشتری نسبت به یک حسگر استاندارد پلاستیکی دارد.

لای می‌گوید: ما یک حسگر را بر روی نوک فیبر قرار دادیم که به ما امکان می‌دهد غلظت حلال‌های آلی را اندازه‌گیری کنیم. این اندازه‌گیری برای حسگرهای مبتنی بر پلیمر به دلیل خورندگی حلال‌ها چالش‌برانگیز است.

پو هان هوانگ می‌گوید: این سازه‌ها بسیار کوچک هستند، به طوری که می‌توانید ۱۰۰۰ عدد از آنها را روی سطح یک دانه ماسه قرار دهید.

محققان از روش چاپ نانوگرافی برای این کار استفاده کردند که که الگوهای فوق‌العاده کوچک بر روی سطوح در مقیاس نانومتر ایجاد می‌کند.