عضویت العربیة English
پیامبر اکرم صلّی الله علیه و آله: هر که حسین را دوست بدارد، خداوند دوستدار او است. بحارالأنوار، ج43، ص261

موفقيت پژوهشگران در استفاده از نانوآنتن براي شناسايي ذرات منفرد

موفقيت پژوهشگران در استفاده از نانوآنتن براي شناسايي ذرات منفرد
سه شنبه 21 تیر 1390  06:26 ق.ظ

نانوآنتن ابزاري است که نور را جمع‌آوري کرده و روي نقطه‌اي متمرکز مي‌کند. اين پروژه که توسط محققان آزمايشگاه ملي لورنس برکلي(LBNL) و دانشگاه اشتوتگارت انجام شده، با استفاده از نتايج آن مي‌توان شناساگرها و حسگرهاي گازي بسيار دقيق توليد کرد.

آنتن‌هاي معمولي که براي انتقال سيگنال‌هاي راديويي و تلويزيوني استفاده مي‌شود، در صورت متمرکز شدن در مقياس نانو مي‌تواند در فرکانس‌هاي نوري مورد استفاده قرار گيرند. از اين نانوآنتن‌ها مي‌توان در نانوفتونيک استفاده کرد. نانوآنتن‌ها مي‌توانند براي توليد امواج الکترونيکي سطحي موسوم به «پلاسمون سطحي» به‌کار گرفته شوند. براي اين کار بايد امواج الکترومغناطيس را در سطح تماس نانوساختارهاي فلزي(معمولا طلا) و يک دي الکتريک(معمولا هوا) محدود کرد.

زماني که فرکانس نوسان پلاسمون ايجاد شده با امواج الکترومغناطيسي برخوردي همسان باشد، آن گاه پديده «تشديد پلاسمون سطحي محلي»(LSPR) اتفاق مي‌افتد. با اين کار، ميدان الکترومغناطيس در فضايي بسيار کوچک در حدود 100 نانومتر مکعب متمرکز مي‌شود. هر جسمي که وارد اين منطقه، موسوم به نانوفوکوس، شود روي LSPR تاثير مي‌گذارد.

پژوهشگران از اين روش استفاده کردند تا بتوانند اتم‌ها يا ذرات منفرد را شناسايي کنند. آنها يک چيدمان جديد ارائه کردند که در آن يک نانوذره پالاديوم را در منطقه فوکوس ايجاد شده توسط نانوآنتن قرار دادند. برهمکنش ميان طلا و نانوذره پالاديوم مي‌تواند منجر به توليد LSPR شود، به‌طوري که هر ذره‌اي که به نزديکي اين منطقه آورده شود، عملکرد دي‌الکتريک ذره پالاديوم را تغيير مي‌دهد. پرتو پراش يافته بوسيله اين سيستم ميکروسکوپ ميدان تاريک ضبط شده و مي‌توان با آن تغيير LSPR را رصد کرد.

اثر افزايشي اين آنتن مي‌تواند بوسيله تغيير فاصله ميان ذره پالاديوم و آنتن طلا کنترل شود. شکل نانوآنتن بسيار مهم است. محققان معتقدند که از اين دستگاه مي‌توان در شناسايي گازهاي قابل اشتعال نظير هيدروژن استفاده کرد. معمولا براي حس کردن چنين گازهايي از حسگرهاي حاوي قطعات الکتريکي استفاده مي‌شود که خطر انفجار را به‌دنبال دارند. شناسايي مقدار بسيار کمي از گاز هيدروژن در توسعه پيل‌هاي سوختي اهميت بسياري دارد، به‌خصوص که غلظت اندکي از اين گاز، حتي 4 درصد، مي‌تواند خطر انفجار را در پي داشته باشد. با تغيير پالاديوم و استفاده از نانوکاتاليست‌هاي ديگر مانند پلاتين يا منيزيم مي‌توان از اين سيستم براي شناسايي گازهاي دي اکسيد کربن يا اکسيد نيتروژن استفاده کرد.

نور

peyman84

peyman84
کاربر طلایی1
تاریخ عضویت : بهمن 1389 
تعداد پست ها : 7253
محل سکونت : قم
دسترسی سریع به انجمن ها