کاربرد نانو در ایمنی

کاربرد نانو در ایمنی

فرمت: pdf  تعداد صفحات: 9

ایمنی برق:

گرد و غبار آلودگی‌های موجود روی عایق‌های سرامیکی و سیلیکونی که در خطوط فشار قوی به کار رفته، می‌تواند موجب ایجاد مدار کوتاه شده، شبکه توزیع برق را دچار مشکل کند. این غبارها به صورت دستی تمیز نمی‌شوند. در اینجا با استفاده از ترکیبات نانو خود تمیز شونده میتوان از بروز این مشکل جلوگیری نمود.

کاربرد فناوری نانو در سیستم های اعلان خطر

مقدمه:

نشت گازهای مهلک یکی از خطرات روزمرّه‌ی زندگی صنعتی است. متأسفانه هشداردهنده های موجود در صنعت اغلب بسیار دیر موفق به شناسایی اینگونه گازهای نشتی می‌شوند. حسگرها ابزارهایی هستند که تحت شرایط خاص، از خود واکنش های پیش بینی شده و مورد انتظار نشان می دهند. شاید بتوان دماسنج را جزء اولین حسگرهائی که بشر شناخت، به حساب آورد. بدن انسان یکی از حسگرهای زنده عالم هستی به شمار می آید، که در مقابل گرما و سرما از خود واکنش نشان می دهد. با پیشرفت علم در دنیا و به وجود آمدن وسایل الکترونیکی و تحولات عظیمی که در چند دهه اخیر و در خلال قرن بیستم به وقوع پیوست، نیاز به ساخت حسگرهای دقیق تر، کوچکتر و با قابلیت های بیشتر احساس شد. حسگرهائی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند، دارای حساسیت بالائی هستند بطوری که به مقادیر ناچیزی از گاز، گرما یا تشعشع حساسند. بالا بردن درجه حساسیت، بهره و دقت این حسگرها نیاز به کشف مواد و ابزارهای جدید دارد. با آغاز عصر نانوتکنولوژی، حسگرها نیز تغییرات شگرفی خواهند داشت. با نانولوله ها می توان، هم حسگر شیمیایی و هم حسگر مکانیکی ساخت. به خاطر کوچک و نانومتری بودن ابعاد این حسگرها، دقت و واکنش آنها بسیار زیاد خواهد بود، به گونه ای که حتی به چند اتم از یک گاز نیز واکنش خواهند داد.

نانو حسگر

یک نانوحسگر وسیله ای است بسیار ریز که قادر به شناسایی و ارائه پاسخ به محرک های فیزیکی در مقیاس یک نانومتر باشد و در ساخت آنها از نانوذرات، نانو پوشش ها و یا از سایر مواد مصرفی نانومتری استفاده شده است و تولید آنها از طریق فناوری مرسوم میباشد. نانو حسگرها نسبت به سایر حسگرها حساسیت بیشتری داشته و سریعتر شناسایی می کند. در نتیجه بعلت شناسایی مواد در غلظت نانو باعث خسارت کمتر از نظر آتش سوزی، آسیب های جسمانی به کارگران و … می شوند. استفاده از تغییرات ظرفیت شبکه نانولوله های کربنی تک دیواره جهت تشخیص بخارهای شیمیایی روشی جهت پاسخ دهی سریع و به محدوده وسیعی از گازها حساس میباشد. این نوع حسگرها از نانوتیوب های تک لایه به ضخامت حدود یک نانومتر ساخته شده اند و می توانند مولکول های گازهای سمی را جذب کنند. آنها همچنین قادر به شناسایی تعداد معدودی از مولکول های گازهای مهلک در محیط هستند. اینگونه حسگرهای گازی برای شناسایی گازهای آمونیاک و دی اکسید نیتروژن که از جمله گازهای سمی به شمار میروند، با موفقیت آزمایش شده اند.

یکی از وظایف حسگرهای گازی شناسائی وجود مولکول هایی از گاز، مثلاً وجود دود در کتابخانه ها، منازل، محیط های کاری و … است، که توسط آن می توان از وجود خطر خفگی یا آتش سوزی به موقع مطلع شده و جلوگیری نمود. کاربردهای دیگر برای نانو حسگرها می تواند شامل مونیتور کردن گازهای احتراق از کارخانه ها و وسایل نقلیه، می باشد.

حسگرها ابزارهایی هستند که تحت شرایط خاص، از خود واکنش های پیش بینی شده و مورد انتظار نشان می دهند. حسگرها را می توان به چند دسته بزرگ حسگرهای شیمیایی، مکانیکی، تشعشعی، حرارتی و … تقسیم نمود. امروزه حسگرها را در قالب انواع دزدگیرها، سیستم های ضدحریق، سیستم های ضد تشعشع و… می شناسیم.

شناسایی مواد منفجره به وسیله فیلم های نانوالیاف

این ماده حسگری، با تغییر میزان فلورسانس کار می کند؛ موقعی که این نانوالیاف با نور ماوراءبنفش تحریک میشود، با گسیل نور آبی از حالت تحریک شده به حالت عادی برمی گردد. در حضور این مولکول های انفجاری، حالت تحریک شده این نانوالیاف با انتقال یک الکترون به مولکول انفجاری تقلیل یافته، شدت گسیل نور آبی از نانوالیاف کاهش می یابد. این کاهش در شدت گسیل نور آبی، امکان شناسایی کارآمد این مواد خطرناک را فراهم می کند.
تخلخل بالای فیلم نانوالیاف اجازه نفوذ مولکول های گاز را در سرتاسر فیلم میدهد، و بازده حسگری، مستقل از ضخامت فیلم است. فیلم های ضخیم تر استحکام بیشتری دارند؛ اما فیلم های آلی مخصوص کاربردهای حسگری، برای داشتن بازده بالا، باید نازک (در حد ده نانومتر و کمتر) باشند. این فیلم های نانوالیاف، هم بازده بالایی دارند و به خاطر استحکام خوبی که دارند، قابل اطمینان هم هستند.

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ کاربرد نانو حسگرها در بهداشت حرفه ای

⇐ کاربرد نانوسیلورها و نانو فیلتراسیون در کنترل آلودگی هوا

⇐ کاربرد فناوری نانو در تولید تجهیزات حفاظت فردی

⇐ نانوذرات و کاربرد آن در رفع آلودگی بیولوژیکی