پاورپوینت کاربرد نانو حسگرها در بهداشت حرفه ای

کاربرد نانو حسگرها در بهداشت حرفه ای

فرمت: PPT   تعداد صفحات: 72

حیطه های مدنطر:

• حسگرهای شیمیایی
• حسگرهای عوامل بیماریزا و بیولوژیکی
• حسگرهای ارگونومیکی
• حسگرهای سمیت
• حسگرهای ایمنی و اعلان خطر و لباس های مجهز به سنسور
• حسگرهای فیزیکی، مکانیکی، الکترومغناطیسی، صوتی و تابشی و …

سنسور یا حسگر چیست؟

المان حس کننده ای است که کمیت های فیزیکی مانند فشار، حرارت،، رطوبت، دما، و … را به کمیت های الکتریکی پیوسته (آنالوگ) یا غیرپیوسته (دیجیتال) تبدیل می کند. در واقع آن یک وسیله الکتریکی است که تغییرات فیزیکی یا شیمیایی را اندازه گیری می کند و آن را به سیگنال الکتریکی تبدیل می نماید.

حسگر چیست؟

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 حسگرهایی 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.

حسگرهایی که امروزه مورد استفاده قرار می گیرند، دارای حساسیت بالایی هستند به طوری 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 شیمیائی 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 وسیله‌ای است کوچک که قادر به شناسایی و ارائه‌ پاسخ به محرک‌های فیزیکی در مقیاس یک نانومتر باشد  و در ساخت آنها از نانوذرات، نانوپوشش‌ها 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، آسیبهای جسمانی به کارگران و … می شوند. استفاده از تغییرات ظرفیت شبکه نانولوله‌های کربنی تک دیواره جهت تشخیص بخارهای شیمیایی روشی جهت پاسخ ‌دهی سریع و به محدوده وسیعی از گازها حساس می‌باشد.

حسگرهای مبتنی بر فناوری نانو؛ قابلیت‌ها، واقعیت‌ها، و کاربردها

نانوحسگرها و حسگرهای توانمند شده با فناوری نانو کاربردهای مختلفی در صنایع گوناگون مانند حمل و نقل، ارتباطات، ساخت و ساز و تسهیلات رفاهی، پزشکی، سلامتی، و دفاعی دارند. از میان این حسگرها می‌توان به حسگرهای نانوسیمی که مواد شیمیایی و زیستی را تشخیص می‌دهند، نانوحسگرهایی که در سلول‌های خونی قرار داده شده و بسیار سریع آسیب‌های ناشی از تشعشع را در فضانوردان تشخیص می‌دهند و نانوپوسته‌هایی که تومورها را تشخیص داده و از بین می‌برند، اشاره کرد.

موانع کاربردپذیری در بهداشت حرفه ای

• عدم انتشار علمی تمام ابداعات در این حیطه و دسترسی آسان جهت تهیه آن
• نظامی بودن (عدم دسترسی) بیشتر تحقیقات در این زمینه
• عدم تولید انبوه این ساختارها و هزینه بر بودن این تولیدات در کاربرد وسیع
• بنابراین نقص اطلاعات در زمینه کاربردی کردن در جامعه شغلی و انسانی می باشد

کاربرد و حیطه های تحقیقاتی

بایستی نانوسنسورهای تولید شده مورد آزمایش در فیلد شغلی و حرفه ای، به صورت عملی مورد آزمون واقع گردند

• اثر آنها بر شغل و کارایی انسان چگونه است؟
• اثر آنها بر ایمنی و سلامت انسان ها چگونه است؟
• جهت کاربرد بایستی از ساز و کار و ساختار آنها آگاه بود.

برخی حسگرهایی جهت تشخیص عوامل زیان آور شیمیایی

حسگر گاز یونیزه که نوعی حسگر شیمیایی است، بر مبنای نانو لوله های کربنی عمل می کند. از این حسگر می توان در کروماتوگرافی گازی بهره برد. حسگرهای هیدروژن مبتنی بر نانولوله تیتانیوم در شبکه‌ای از حسگرهای بی‌سیم مورد استفاده قرار گرفته است تا غلظت هیدروژن را در جو اندازه گیری نمایند. از دیگر حسگرهای شیمیایی که بر مبنای نانوله‌ها عمل می کنند می توان به حسگر شیمیایی برای مولکول‌های گازی NO۲ و NH۳ اشاره نمود.

نانوحسگرهای گازی

uنمونه‌ی آزمایشی این حسگرها قادر به شناسایی آنی مولکول‌های آمونیاک و دی‌اکسید نیتروژن در غلظت ۲۰ ppm (یعنی ۲۰ قسمت در یک میلیون قسمت) شده است. محققان مدعی‌اند که این حسگرها برای شناسایی به‌ هنگام گازهای بیوشیمیایی جنگی، آلاینده‌های هوا و حتی مولکول‌های آلی موجود در فضا کاربرد خواهند داشت.

نانوحسگر گازی: این تصویر، سازوکار اندازه‌گیری گاز CO۲ را نشان می دهد

ادامه مطلب را با دانلود فایل پیوستی مشاهده کنید.

حتما بخوانید:

⇐ کاربرد نانوسیلورها و نانو فیلتراسیون در کنترل آلودگی هوا

⇐ نانوذرات و کاربرد آن در رفع آلودگی بیولوژیکی

⇐ کاربرد فناوری نانو در بهداشت پرتوهای یونساز