به روز رسانی شده در: (۹۶/۰۴/۰۴-۱۹:۱۰)
اخبار :: ساخت نانوحسگر جرمي با دقت بالا

[ سرويس علمي ] [ کل اخبار ] [ چاپگر ] [ نسخه چاپي ]

ساخت نانوحسگر جرمي با دقت بالا

سرويس : علمي
91/03/06-17:29
2012-05-26 17:29:24
آخرين مشاهده : 96/05/06-14:05
1088 : کد خبر

تعداد مشاهده : 4507


 

پژوهشگران اسپانيايي با استفاده از نانولوله کربني دستگاهي ساخته‌اند که مي‌تواند تک مولکول‌ها و اتم‌ها را شناسايي و توزين كند. اين ترازو از دقت بسيار بالايي برخوردار است.
  
   به گزارش سرويس فناوري ايسنا، محققان اسپانيايي موفق به ساخت دستگاه بسيار حساسي شدند که قادر به توزين يک پروتون است. اين ترازوي جديد قادر است يک مولکول يا اتم را شناسايي کند. همچنين با استفاده از اين دستگاه مي‌توان اتم‌هاي متصل به سطح را مورد مطالعه قرار داد. اين ترازو از يک نانولوله کربني تشکيل شده است که روي حفره‌اي قرار دارد، همانند يک پل که بر روي رودخانه‌اي قرار گرفته است. با توجه به اين که اين نانولوله به‌ صورت رشته‌اي معلق ميان دو سطح است، نوساناتي با فرکانس مشخص در اين نانولوله وجود دارد که به آن فرکانس رزونانس اطلاق مي‌شود. اگر ذره‌اي روي اين نانولوله قرار گيرد، مي‌توان هم خود ذره و هم وزن آن را به‌ دست آورد. ذرات درشت‌تر بيشتر از ذرات ريز قادرند فرکانس نوسان را کاهش دهند.
  
   گروه‌هاي تحقيقاتي مختلفي از اين راهبرد استفاده کرده تا حسگرهاي نانومکانيکي توليد کنند، آنها يا از نانولوله‌هاي کربني و يا از رشته‌هايي نانومقياس از مواد ديگر نظير کاربيد سيليکون براي اين کار استفاده کرده‌اند. اما اين حسگرها به‌ اندازه کافي حساس نيستند تا بتوانند مولکول‌ها و اتم‌هاي منفرد را شناسايي کنند.
  
   براي افزايش حساسيت، اين گروه تحقيقاتي به رهبري «آدريان بچتولد» از موسسه فناوري نانو کاتالان در بارسلونا، نانولوله کربني را روي يک حفره بسيار باريک قرار دادند که پهنايي در حدود 150 نانومتر داشت. دليل اين امر آن است که با کوتاه‌تر شدن نانولوله کربني تغيير فرکانس آن افزايش مي‌يابد. همچنين اين کار در خلاء بسيار بالا و در دماي چهار کلوين انجام شد. با اين کار دخالت مولکول‌هاي ناخواسته حذف شده و نويز الکتريکي به‌ حداقل مي‌رسد؛ اما اين کار هم کافي نبود.
  
   مشکلي که وجود داشت، مربوط به فرکانس رزونانس نانولوله بود که در سطوح مختلف تغيير مي‌کرد. اين تغييرات بسيار کوچک بود، به‌ همين دليل پيش از اين به آن توجهي نمي‌شد.
  
   «بچتولد» مي‌گويد: ما به بررسي منشاء اين تغييرات پرداختيم. يک سناريو اين بود که آلودگي مولکول‌هاي در حال حرکت روي سطح نانولوله منشاء اين نوسانات هستند. براي کنترل اين سناريو، نانولوله‌ها حرارت داده شدند تا آلودگي‌ها از سطح آنها زدوده شده و نوسانات از بين بروند.
  
   بعد از اين که با جريان الکتريکي به نانولوله حرارت داده شد، اين گروه توانست وجود يک مولکول نفتالين و تعداد کمي اتم زنون را شناسايي کند، کاري که پيش از اين انجام نشده بود. نتايج نشان داد که قدرت تفکيک اين حسگر به اندازه وزن يک پروتون است.

 

http://www.ngdir.com/News/PNewsDetail.asp?PId=59104