به گزارش بازی دراز،
از واحد علوم و تحقیقات، دانشجوی دکتری فیزیک این واحد دانشگاهی در رابطه با این پروژه گفت: هیدروژن یک گاز بی رنگ، بی بو و بی مزه است که توسط حواس انسانی قابل شناسایی نیست و به دلیل استفاده از این گاز به عنوان سوخت در منازل، خودروها، موشک هایی با سوخت هیدروژن و موارد دیگر، وجود یک حسگر برای آشکارسازی نشتی این گاز ضروری است.
لیلا فکری اول، هدف اصلی از اجرای این پژوهش را ساخت حسگری با قابلیت تشخیص گاز هیدروژن در محدوده قابل انفجار ذکر کرد و افزود: حسگرهای هیدروژنی وسایل مبدلی هستند که با جذب مولکول های گاز هیدروژن، یک سیگنال الکتریکی تولید می کنند که متناسب با مقدار غلظت گاز هیدروژن است و در این طرح، حسگر MOS خازنی ساخته شده که در کمتر از دو دقیقه نشتی گاز هیدروژن را در محدوده قابل انفجار یا همان غلظت 4 درصد حجمی آشکار می کند.
به گفته فکری اول، حسگرهای خازنی هرگونه تغییر در محیط را از طریق تغییر در ظرفیت الکتریکی خازن آشکار می کنند و مزیت آنها نسبت به انواع دیگر حسگر، پایداری، طول عمر بالا و زمان پاسخ دهی پایین آن هاست.
وی با بیان اینکه نیاز به سرعت و دقت بالا برای نمایش و کنترل غلظت هیدروژن در حوزه های مختلف صنعت وجود دارد، تصریح کرد: به عنوان مثال می توان از این حسگر در نمایش غلظت هیدروژن در فرایند تولید آمونیاک، متانول و آبپوشی هیدروکربن ها استفاده کرد.
این دانشجوی محقق، فرایند گوگرد زدایی از تولیدات نفتی، تولید سوخت موشک و یا هنگام پرتاب شاتل و کاربردهای فضایی را از دیگر موارد استفاده از نتایج این طرح برشمرد.
فکری اول در رابطه با نحوه ساخت و ارزیابی این حسگر نیز توضیح داد: در این پژوهش اثر ضخامت لایه اکسیدی موجود در ساختار حسگر، بر خواص و عملکرد آن بررسی شده و در واقع این حسگر دارای ساختار سه لایه ای از سیلیس، اکسید سیلسیوم و نیکل (Ni/SiO2/Si) است.
وی ادامه داد: چهار نمونه مختلف از این حسگر تهیه شده که تفاوت آن ها تنها در ضخامت لایه اکسید سیلیسیوم است و همچنین برای ارزیابی ساختار و سطح حسگرها از روش های دستگاهی SEM و AFM استفاده شده است و سرعت و زمان پاسخ دهی این نمونه ها در غلظت مدنظر و در دما و فرکانس مشخص مورد مطالعه قرار گرفته است.
این پژوهشگر واحد علوم و تحقیقات یادآور شد: طبق نتایج حاصل شده، با کاهش ضخامت لایه اکسید، حسگر در زمان کوتاه تری گاز هیدروژن را آشکارسازی می کند و همچنین برای نمونه حسگر خازنی با ضخامت لایه اکسیدی 28 نانومتری، زمان پاسخ دهی در حدود 84 ثانیه اندازه گیری شده است.
این پروژه تحقیقاتی با همکاری لیلا فکری اول دانشجوی دکترای فیزیک، دکتر سید محمد الهی، دکتر الهام دارابی و دکتر سید علی سبط ، اعضای هیأت علمی واحد علوم و تحقیقات حاصل شده است.