ساخت زیست نانوحسگر گرمایی فراحساس بر پایه نانوکامپوزیت پلی پیرول-گرافن

 اندازه گیری دقیق دما در حوزه های مختلف پزشکی و صنعتی اهمیت ویژه ای دارد. اخیرا، با گسترش نانوفناوری، پژوهشگران سعی در عرضه نانوحسگرهای گرمایی داشته اند. هدف از پژوهش حاضر تولید نانوحسگر گرمایی فراحساس است که بتواند در پایش دمای بدن انسان و زمینه های صنعتی به کار گرفته شود.

نانوکامپوزیت های پلی پیرول و گرافن با درصدهای مختلف سنتز شدند. مشخصات ساختاری نانوکامپوزیت های حاصل، با میکروسکوپی الکترونی پویشی و طیف شناسی پراش پرتو X بررسی شد.

نتایج نشان داد، گرافن و پلی پیرول سنتزی به ترتیب ساختار صفحه ای با ضخامت 100nm و الیافی با قطر 150nm دارند. همچنین طیف پرتو X نانوکامپوزیت %0.5 وزنی، بیانگر ترکیب مناسب گرافن و پلی پیرول با یکدیگر بود. نتایج ارزیابی زیست حسگر گرمایی نمونه ها نشان داد، پلی پیرول خالص در محدوده دمایی 80-25 درجه سلسیوس با حساسیت 218 در مقایسه با سایر نمونه ها رده نخست را به خود اختصاص داده است. اما رفتار غیرخطی کاربرد آن را محدود ساخته است. در این بازه دمایی حسگر نانوکامپوزیت 0.5 وزنی به ترتیب با حساسیت، ضریب مقاومت دمایی و زمان های پاسخ و بازیابی 197، 1.7، 78 و 170s بهینه ترین عملکرد را نشان داد. در محدوده دمایی 40-35C، برای پایش دمای بدن انسان، نیز حسگر نانوکامپوزیتی %0.5 وزنی، بهترین عملکرد خطی را با حساسیت 20.5 ضریب دمای مقاومتی 2.26 و زمان های پاسخ و بازیابی 21 و 34s دارد که در مقایسه با نمونه های مشابه به ترتیب 23.9 و 1.8 برابر بهبود یافته است. در جمع بندی نهایی، حسگر نانوکامپوزیتی با غلظت 0.5% وزنی، ایده آل ترین نانوحسگر ارزیابی شد که در دو حوزه صنعتی و پزشکی می تواند به کار گرفته شود.