نانو حسگری جدید برای اندازه گیری هم زمان دما و قدرت میدان مغناطیس ساخته شد - بانیما

به گزارش گروه فناوری خبرنگاران، به تازگی در قالب یک پروژه تحقیقاتی تحت حمایت ESA با استفاده از گرافن، حسگر ترکیبی دما و مغناطیس، ساخته شده است.

اوگو لافونت، متخصص مواد ESA، در این باره گفت: هر زمان که ما بتوانیم با کمترین کار ممکن، فعالیت بیشتری انجام دهیم نتیجه خوبی برای بخش فضایی محسوب می گردد. با استفاده از ویژگی های منحصر به فرد گرافن، نمونه اولیه حسگر دو عملکردی ما می تواند هم زمان قدرت میدان مغناطیسی و دما را اندازه گیری کند.

اوگو لافونت می افزاید: آزمایش های ما نشان می دهد که این حسگر از دمای اتاق تا 12 درجه کلوین به طور قابل اعتماد کار می نماید. به طور معمول برای اندازه گیری دقیق چنین دامنه های وسیعی از دما، تا سطح برودتی بسیار پایین، حسگر های دمایی جداگانه مورد احتیاج است.

کاشفان گرافن در سال 2010 برنده جایزه نوبل شدند. از جمله خواص این ماده، می توان به رسانایی الکتریکی عالی اشاره نمود که از آن در این حسگر جدید دو کاره استفاده شده است.

اوگو لافونت اضافه نمود: مقاومت الکتریکی ذاتی گرافن به عنوان تابعی از دما تغییر می نماید و این به حسگر اجازه می دهد اندازه گیری های بسیار دقیقی را انجام دهد. علاوه بر این، این حسگر از پدیده ای به نام اثر هال استفاده می نماید، جایی که اختلاف ولتاژ در یک ماده رسانای الکتریکی با حضور یک میدان مغناطیسی فراوری می گردد.

وی توضیح داد: این کار ممکن است خیلی ساده به نظر برسد، اما برای عملی ساختن این طرح، ما به یک ورق گرافن در مقیاس عظیم با کیفیت بسیار بالا، با مقیاس نزدیک به یک سانتی متر مربع احتیاج داشتیم. این همان جایی است که شریک ما، یعنی شرکت محصولات پیشرفته گرافن (Advanced Graphene Products) در لهستان وارد عمل شد.

روش های مختلفی برای فراوری گرافن وجود دارد، شرکت محصولات پیشرفته گرافن، AGP، از روش لایه نشانی استفاده می نماید، جایی که یک لایه گرافن روی یک سطح ساخته شده است، این روش اولین بار در دانشگاه فناوری لودز لهستان ابداع شده است.

دومینیکا کوتن اظهار کرد: ما فناوری خود را برای فراوری انبوه پیاده سازی نموده ایم و می توانیم ورق های گرافن با طول حداکثر 1 متر فراوری کنیم.

گام بعدی در این پروژه، تراز کردن صفحه گرافن AGP با اتصالات الکتریکی حسگر با دقت در مقیاس مولکول و سپس محصور کردن آن بود، کاری که توسط مرکز توسعه فناوری PORT لهستان انجام شد.

آزمایش حسگر نمونه اولیه در AGP و همچنین دانشگاه صنعتی لودز انجام شد که نشان دهنده دقت این حسگر تا یک صدم درجه است.

گام بعدی در این پروژه آن است که طراحی کوچکتر و کاربر پسندتر گردد و بتوان تشخیص سطح کمی از آلاینده ها، یا حتی میکروب ها، در زیر آستانه تشخیص حسگر های رایج را با این حسگر به دست آورد.