تشخیص متان با سنسورهای نانویی ایرانی
به گزارش آتی جو پژوهشگران ایرانی موفق به توسعه سنسوری مبتنی بر فناوری نانو شدند كه می تواند حضور مقادیر اندك گاز متان در هوا را تشخیص و اخطار دهد.
به گزارش آتی جو به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، گاز متان همچون گازهای گلخانه ای به حساب می آید كه غلظت آن در جو زمین از ۲۰۰ سال قبل تابحال دو برابر شده و نقش مهمی در گرم شدن زمین دارد.
از سوی دیگر گاز متان جزء اصلی گاز طبیعی مورد استفاده در بخش خانگی و صنعتی است. حضور این گاز در هوا بیش از اندازه مجاز، یعنی ۱ درصد، سلامتی انسان را به خطر انداخته و در درصدهای بالاتر می تواند باعث انفجارهای ناگهانی شود. ازاین رو پایش مداوم مقدار این گاز در مناطق صنعتی و بسیار حائز اهمیت می باشد.
دكتر شیوا نوازنی، دانش آموخته مقطع دكتری مهندسی مواد دانشگاه خواجه نصیرالدین طوسی، با اشاره به حوادث ناشی از نشت گاز، در مورد ضرورت انجام این پژوهش اظهار داشت: فجایعی نظیر آتش سوزی در خطوط انتقال گاز بین ایران و تركیه و همینطور موارد بسیاری كه در خطوط انتقال گاز داخلی نظیر گچساران، گناوه، زاهدان، شوش، سرخس، قم و تهران رخ داده، منجر به خسارات مالی و جانی بسیار برای كشور شده است.
وی افزود: از سوی دیگر بر اساس گزارش ها، حوادثی نظیر نشت گاز متان در معدن ذغال سنگ آزادشهر، ناشی از نبود سنسور شناسایی گاز متان بوده است. ازاین رو، نظارت و كنترل بر حضور گاز متان در محیط هم از حیث زیست محیطی و هم از حیث ایمنی از اهمیت بالایی برخوردار می باشد كه می توان با تولید یك سنسور دقیق به این مهم دست یافت.
وی در مورد یكی از عیوب سنسورهای رایج اضافه كرد: «در سنسورهای تشخیص گاز متان لایه ای از اكسید قلع بعنوان یكی از بخش های اصلی سنسور مورد استفاده قرار می گیرد كه یك مشكل اساسی دارد و آن كاهش شدید حساسیت سنسور با كاهش دماست، بدین مفهوم كه سنسور در دماهای پایین عملاً كارایی خویش را از دست می دهد.
نوازنی خاطرنشان كرد: ما در این پژوهش سعی كردیم در وهله اول مشكل كاهش حساسیت سنسور در دمای پایین را با كاهش اندازه دانه اكسید قلع تا ابعاد نانومتری برطرف نماییم و سپس حساسیت كلی سنسور را با تولید یك ساختار هیبریدی با گرافن افزایش دهیم.
به گفته این محقق، نانوحسگر مقاومتی- شیمیایی تولیدشده در این طرح می تواند مقادیر ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ ppm گاز متان موجود در فضا را در دماهای مختلف، از دمای محیط تا ۲۰۰ درجه سانتی گراد، با گزینش پذیری قابل قبولی شناسایی كند. همینطور این سنسور بعد از لایه نشانی بر سامانه های سنسوری قابل حمل، از قابلیت تولید در مقیاس صنعتی برخوردار می باشند.
این طرح در چارچوب رساله دكتری دكتر شیوا نوازنی، با راهنمایی پروفسور علی شكوه فر و دكتر مصطفی حسنی سعدی و با همكاری پژوهشگاه صنعت نفت انجام شده و تحت عنوان رساله مورد نیاز صنعت به تأیید داوران ستاد ویژه توسعه فناوری نانو هم رسیده است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب