Új módszerük a szenzorok kezeléséhez mindössze egyetlen csepp etanolt használ, ezzel megszüntetve a hagyományos magas hőmérsékleten történő fűtési folyamatot. Ez az áttörés, amelyről nemrég a Advanced Functional Materials című szaklapban számoltak be, átalakítja a nanoszenzorok világát és nagyobb rugalmasságot ígér a szenzorok fejlesztésében.
A nanoszenzorok, annak ellenére, hogy méretük kicsi, hatalmas szerepet játszanak különböző területeken, kivételes érzékenységük és felszín/űrtartalmi arányuk miatt. A hagyományos gyártási folyamat magában foglalja a milliárdnyi nanorészecske összeállítását egy kis szenzorfelületre, természetes kötésekkel összetartott hálózatot hozva létre. Azonban ez a szerkezet gyakran hézagokat hagy a nanorészecskék között, ami lehetetlenné teszi az elektronikus jelek átvitelét, és így a szenzor működésképtelenné válik.
Noushin Nasiri egyetemi docens, a Macquarie Egyetem Nanotech Laborjának vezetője ezt úgy magyarázza: „A kemencében a legtöbb polimer alapú érzékelő megsemmisül, és a nanoszenzorok, amelyek apró elektródokat tartalmaznak, mint egy nanoelektronikai eszköz, megolvadhatnak. Jelenleg sok anyag nem használható érzékelők készítésére, mert nem bírják el a hőt.”
Az újonnan kidolgozott technika kikerüli az energiával terhelt fűtési eljárást, radikálisan megváltoztatva a nanoszenzorokhoz alkalmazható anyagok választékát. Az etanol csepp felvitelével a részecskéken lévő atomok mozgásba lendülnek, ami a részecskék közötti hézagok eltűnését eredményezi, ahogy a részecskék összekapcsolódnak. Ez az hatékony megközelítés jelentősen felülmúlja a hagyományos, 12 órás fűtési eljárás során elért érzékenységet.
Véletlen felfedezés
Ezt a felfedezést a tanulmány vezető szerzője, a posztgraduális hallgató Jayden (Xiaohu) Chen véletlenül fröcskölt etanolt egy szenzorra, történő tisztítás közben. Annak ellenére, hogy kezdetben aggodalomra adott okot a szenzor sérülése miatt, az etanollal kezelt minta páratlan teljesítményt nyújtott. Nasiri egyetemi docens hangsúlyozza, hogy bár a baleset inspirációt adott, a gondos kísérletezés kulcsfontosságú volt az optimális eredmény elérése érdekében.
Nasiri egyetemi docens rámutat az innováció hatására: „Kifejlesztettünk egy receptet a nanoszenzorok működéséhez, és kipróbáltuk azt UV-fényérzékelő szenzorokon, valamint szén-dioxidot, metánt, hidrogént és más anyagokat érzékelő nanoszenzorokon – az eredmény ugyanaz.”
Az új módszer nem korlátozódik konkrét szenzortípusokra, és a pontosan lemért etanolcsepp felvitelét követően gyorsan aktiválódik. Ez a transzformatív technika nemcsak felgyorsítja a gyártási folyamatot, hanem optimalizálja az energiafelhasználást is.
Ausztráliában és nemzetközileg is olyan vállalatok léptek már kapcsolatba Nasiri egyetemi docenssel, akik szívesen együttműködnének vele, hogy bevezessék ezt az áttörő módszert. A szabadalom erre az innovációra vonatkozóan folyamatban van, és ígéretes, hogy felforgatja és fejleszti a nanoszenzorok területét.
Az előrehaladó technológia korában az az elképzelés, hogy egyetlen etanolcsepp képes átformálni a nanoszenzorok gyártását, rávilágít az innováció erejére, hogy újraértelmezze a kialakult gyakorlatokat. Ahogy ez a áttörés átjárja a nanoszenzorokra támaszkodó iparágakat, egyre érezhetőbbé válik a hatékonyság, környezeti felelősségvállalás és gazdasági előnyök növekvő potenciálja.
