تولید نانولوله های کربنی به شکل میکروسنسور
به گزارش پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از ساینس دیلی، پژوهشگران دانشکده ی شیمی دانشگاه وارویک روش جدیدی برای تولید نانولوله های کربنی پیدا کرده اند که بلافاصله به شکل یک مدار الکتریکی آماده ی بسیار حساس درمی آید.
پژوهشگران از رسوب سازی بخار شیمیایی و لیتوگرافی برای ساخت میکروالکترودهای آماده ی تک جداره که به شکل دیسک بوده و اساس ساختشان نانولوله های کربنی می باشد، استفاده کردند. نانولوله ها خودشان را روی یک سطح به صورت بی نظم ولی نسبتاً یکنواخت و مسطح ته نشین می کنند. نانولوله ها همچنین آن قدر با یکدیگر هم پوشانی می کنند تا یک میکرو مدار فلزی تنهای کامل را، در سرتاسر آخرین دیسک، ایجاد کنند. نکته ی جالب توجه در این است که سطحی که نانولوله ها روی دیسک اشغال می کنند کم تر از یک درصد سطح کل دیسک می باشد.
ویژگی مذکور اخیر، این میکروالکترودهای فوری را به ویژه برای ساخت سنسورهای بسیار حساس مفید می سازد. مساحت سطح کم بخش رسانای دیسک به این معنی است که نانولوله ها می توانند برای حذف «نویز پس زمینه» (اختلالاتی که حین انتقال سیگنال به وجود می آیند) و غلبه بر نسبت های کم سیگنال به نویز، استفاده شوند. سنسورهای میکروالکترودهایی که با این روش ساخته می شوند تا هزار برابر حساس تر از سنسورهای میکروالکترودهای معمولی هستند. این ویژگی همچنین باعث ایجاد زمان های واکنش خیلی سریع می شود و به این ترتیب، آن ها ده برابر سریع تر از میکروالکترودهای معمولی واکنش نشان می دهند.
میکروالکترودهای آماده که اساس ساختشان کربن می باشد، طیف وسیعی از قابلیت های تازه را برای استفاده در سیستم های پویا و پرفعالیت میسر می سازد. سازگار بودن کربن با زیست، کاملاً برخلاف مشکلات واضحی است که پلاتینیوم و سایر فلزها می توانند به بافت های زنده تحمیل کنند. پیش از این گروه پژوهشی وارویک شروع کردند به پیدا کردن این که چگونه میکروالکترودهای تک جداره ی بر پایه ی نانولوله ها، می توانند برای اندازه گیری سطوح نروترانسمیترها (ماده ی شیمیایی که موجب انتقال پیام های عصبی به عصب های دیگر می شود) استفاده شوند.
میکروالکترودهای جدید همچنین قابلیت های جالب توجهی را برای کاتالیز در پیل های سوختی میسر می سازد. پیش از این، پژوهشگران از این که این نوع نانولوله های کربنی به ویژه در زمینه ی کاتالیز مفید است، مطلع بوده اند ولی نوعی ابهام وجود داشت و آن، این بود که آیا مزایایی که نانولوله های کربنی فراهم می کنند، ناشی از خواص خود آن هاست یا ناشی از ناخالصی های مربوط به مرحله ی تولید می باشد. پژوهشگران قادر بوده اند از روش جدید تولید نانولوله ی کربنی تک جداره، برای اثبات این که در واقع خواص خود نانولوله ها برای کاتالیز مفید می باشد، استفاده کنند.
همچنان که پژوهشگران دانشگاه وارویک، قادر بوده اند از رسوب سازی الکتریکی برای اِعمال سریع تر و آسان تر پوشش های فلزی خاص به شبکه های میکروالکترودی نانولوله ی کربنی تک جداره بهره ببرند، روش جدید تولید نانولوله ی کربنی، مزیت دیگری برای کاربردهای کاتالیزی به وجود آورده است.
پژوهش صورت گرفته توسط پژوهشگران دانشگاه وارویک، یوان دومتریکو، پروفسور جولی مک فرسون، پروفسور پاتریک آنوین و نیل ویلسون، در شیمی تحلیلی، در مقاله ای با عنوان «میکروالکترودهای شبکه ای نانولوله ی کربنی تک جداره» منتشر شده است.
برگرفته از اطلاعات فراهم شده توسط دانشگاه وارویک.
