سوسک هرکول بومی آمریکای جنوبی دارای ویژگی شگفت انگیزِ تغییر رنگ پوسته ی خود بسته به شرایط رطوبت خارجی است و دلیل آن تشکیل شدن داخل پوسته ی سوسک از ساختار شبکه ای متخلخل با سوراخ های مربع است. هنگامی که نور با طول موج های خاص به پوسته برخورد میکند، پوسته آنها را منعکس میکند و رنگ های مختلفی را نشان می دهد و این طول موج ها بسته به رطوبت تغییر می کنند. اخیراً حسگری که مانند این سوسک بسته به رطوبت تغییر رنگ می دهد با سرعت ۱۰۰۰۰ برابر بیشتر از حسگرهای نوری معمولی پیشنهاد شده است. گروه پژوهشیPOSTECHبه رهبری پروفسور Junsuk Rho (گروه مهندسی شیمی و گروه مهندسی مکانیک) و دانشجویان دکتری Chunghwan JungوJaehyuck Jang(گروه مهندسی شیمی)، با همکاریSung-Hoon Hong و دکترSoo-Jung Kim (موسسه پژوهش الکترونیک و مخابرات، ETRI) و پروفسورYoung Min Song(موسسه علم و فناوری گوانگژو، GIST )، یک حسگر رنگ سنجی فوق العاده سریع پاسخگو به رطوبت ایجاد کرده است. یافته های این مطالعه درScience Advances منتشر شد. حسگرهایی که از نور استفاده می کنند در حال حاضر در زندگی روزمره ما برای اندازه گیری الکتروکاردیوگرام و کیفیت هوا استفاده میشوند. این حسگرها از نور برای تشخیص تغییرات محیط اطراف خود و تبدیل آنها به سیگنال های دیجیتال استفاده میکنند. گروه پژوهشی با استفاده از یک لایه نانوذرات فلزی نامنظم - هیدروژل کیتوسان - بستری بازتابنده، یک حسگر رنگسنجی ساخت که از ساختار فلز- هیدروژل-فلز تشکیل شده است. هنگامی که رطوبت خارجی تغییر می کند، فرکانس رزونانس حسگر به دلیل ویژگی هیدروژل کیتوسان تغییر میکند که در حالت مرطوب متورم میشود و در حالت خشک به طور مکرر منقبض میشود.این حسگر جدید دارای سرعت فوق العاده سریعی است که ۱۰۰۰۰ برابر سریع تر از حسگرهای نوری مبتنی بر تداخل سنج معمولیFabry-Peroاست. این سرعت واکنش سریع به لطف فضای متخلخل بین نانوذراتی است که حسگر را تشکیل میدهند، دقیقاً مانند پوسته سوسک که بسته به رطوبت رنگها را تغییر میدهد. پروفسور Rho که سرپرستی این مطالعه را بر عهده داشت، توضیح داد: «این حسگر رطوبت جدید از این جهت خاص است که امکان مقیاسپذیری تولید با هزینه کم را حتی با وجود استفاده از نانومواد و نانوساختارها فراهم میکند. "معرفی پیکسل های رنگی پاسخگو به رطوبت در کدهای امنیتی، استفاده از برچسب های امنیتی را برای دستگاه های الکترونیکی حساس به رطوبت، اسکناس ها، گذرنامه ها و کارت های شناسایی امکان پذیر می کند." منبع: https://nano-magazine.com/news/۲۰۲۲/۴/۱۴/real-time-ultrafast-humidity-sensing-optical-sensor نویسندگان:دکتر آدرینه ملک خاچاطوریان-مهندس ریحانه گودرزی
نشانی مطلب در وبگاه انجمن سرامیک ایران: http://icers.ir/find-1.165.598.fa.html برگشت به اصل مطلب