https://sarabic.ae/20241217/علماء-روس-يطورون-مادة-حساسة-للغاية-مخصصة-لأجهزة-استشعار-الغازات-1095861874.html
علماء روس يطورون مادة حساسة للغاية مخصصة لأجهزة استشعار الغازات
علماء روس يطورون مادة حساسة للغاية مخصصة لأجهزة استشعار الغازات
سبوتنيك عربي
تمكن علماء من جامعة البحوث الوطنية للتكنولوجيا في روسيا، من تطوير مادة للكشف عن الأمونيا في الهواء، ما سيمكّن العلماء من إنشاء أجهزة استشعار حساسة لمراقبة حالة... 17.12.2024, سبوتنيك عربي
2024-12-17T08:46+0000
2024-12-17T08:46+0000
2024-12-17T08:46+0000
مجتمع
علوم
كيمياء
روسيا
علماء
علماء روس
علماء روس
غازات
الغازات
https://cdn.img.sarabic.ae/img/07e8/0c/11/1095862099_0:158:3077:1889_1920x0_80_0_0_666ec269e700367d0c33630f8e464186.jpg
وأظهرت النتائج التجريبية أن أجهزة الاستشعار ستكون قادرة على "التعرف" على جزيء واحد من الأمونيا من بين 5 مليارات جزيء هواء، ما سيجعل من الممكن إنشاء أدوات حساسة لمراقبة حالة الغلاف الجوي، وكذلك للاستخدام في الزراعة والصيدلة والطلاء والورنيش ومصانع الكيماويات.الأمونيا هو غاز عديم اللون ذو رائحة مميزة، ويستخدم على نطاق واسع في مجموعة واسعة من الصناعات، في إنتاج الأسمدة المعدنية، وفي تركيب المواد النشطة بيولوجيا وفي إنتاج أنواع معينة من الدهانات.وتتيح أجهزة الشم البشرية، بفضل مئات عدة من أنواع المستقبلات، تمييز رائحة الأمونيا عندما يتجاوز محتواها 37 ملغم / م 3. علاوة على ذلك، يبدأ التركيز الخطير المحتمل عند 20 ملغم/م3. ويبلغ متوسط التركيز اليومي المسموح به في الغلاف الجوي للمناطق المأهولة بالسكان أقل بكثير من 0.04 ملغم/م3.وبحسب العلماء، بسبب عدم قدرة الشخص على استشعار زيادة طفيفة في محتوى الأمونيا، لمراقبة حالة الهواء في أماكن العمل والمناطق التي يسكنها الأشخاص، يتم استخدام أجهزة استشعار التي يجب أن تكون ذات حساسية مناسبة (القدرة على اكتشاف وجود جزيء مستهدف) والانتقائية (القدرة على التعرف عليها من بين أشياء أخرى كثيرة).ووفقا لهم، فإن تكوين طبقة الاستشعار هي المسؤولة عن فعالية أجهزة التعرف على الغازات. وتُظهر المواد المستخدمة حاليًا في تصنيعها الحساسية والانتقائية اللازمة لرصد الهواء فقط عند درجات حرارة مرتفعة لسطح المستشعر الساخن (نحو 200 درجة مئوية).قال أحد مؤلفي الدراسة، والباحث في المركز العلمي للنانو التابع لجامعة البحوث الوطنية الروسية، أليكسي روماشكين، إن "مثل هذه الهياكل الاستشعارية تقربنا من الحساسية التي يمكن تحقيقها، ويتم تحقيق هذا التأثير من خلال الجمع بين المواد الكربونية مع مجموعات وخصائص وظيفية مختلفة. الأنابيب النانوية، وأكسيد الغرافين المختزل الأميني".وأوضح روماشكين أن "التعقيد الإضافي لتشغيل أجهزة استشعار الغازات ينشأ عن تقلب رطوبة الهواء، ما يؤثر على المعلمات الفيزيائية لمادة الاستشعار. وتحافظ المادة الجديدة على حساسية وانتقائية عالية في نطاق واسع من رطوبة الهواء".وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة "ساينس دايريكت" العلمية، يخطط الفريق في المستقبل، لتحسين الحساسية واستكشاف تعديلات أخرى للمواد النانوية الكربونية لزيادة نطاق أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار والتعرف على عدد أكبر من الغازات.علماء روس يكتشفون طريقة دقيقة للتنبؤ بتوزيع الإجهادات في المعادنعلماء روس يطورون طبقة طاردة للماء
https://sarabic.ae/20241216/علماء-روس-يبتكرون-نظاما-حاسوبيا-فريدا-لتطوير-قطاع-النفط-والغاز-1095831230.html
https://sarabic.ae/20241205/علماء-روس-يبتكرون-خرسانة-باستخدام-الألماس-النانوي-1095513145.html
https://sarabic.ae/20241212/علماء-روس-يستخلصون-مادة-باهظة-الثمن-من-النفايات----1095716739.html
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
2024
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
الأخبار
ar_EG
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
سبوتنيك عربي
feedback.arabic@sputniknews.com
+74956456601
MIA „Rossiya Segodnya“
علوم, كيمياء, روسيا, علماء, علماء روس, علماء روس, غازات, الغازات
علوم, كيمياء, روسيا, علماء, علماء روس, علماء روس, غازات, الغازات
علماء روس يطورون مادة حساسة للغاية مخصصة لأجهزة استشعار الغازات
تمكن علماء من جامعة البحوث الوطنية للتكنولوجيا في روسيا، من تطوير مادة للكشف عن الأمونيا في الهواء، ما سيمكّن العلماء من إنشاء أجهزة استشعار حساسة لمراقبة حالة الغلاف الجوي.
وأظهرت النتائج التجريبية أن أجهزة الاستشعار ستكون قادرة على "التعرف" على جزيء واحد من الأمونيا من بين 5 مليارات جزيء هواء، ما سيجعل من الممكن إنشاء أدوات حساسة لمراقبة حالة الغلاف الجوي، وكذلك للاستخدام في الزراعة والصيدلة والطلاء والورنيش ومصانع الكيماويات.
الأمونيا هو غاز عديم اللون ذو رائحة مميزة، ويستخدم على نطاق واسع في مجموعة واسعة من الصناعات، في إنتاج الأسمدة المعدنية، وفي تركيب المواد النشطة بيولوجيا وفي إنتاج أنواع معينة من الدهانات.
وتؤدي زيادة مستويات الأمونيا في الهواء إلى تهيج الأغشية المخاطية للعينين والجهاز التنفسي، بما في ذلك الوذمة الرئوية.
وتتيح أجهزة الشم البشرية، بفضل مئات عدة من أنواع المستقبلات، تمييز رائحة الأمونيا عندما يتجاوز محتواها 37 ملغم / م 3. علاوة على ذلك، يبدأ التركيز الخطير المحتمل عند 20 ملغم/م3. ويبلغ متوسط التركيز اليومي المسموح به في الغلاف الجوي للمناطق المأهولة بالسكان أقل بكثير من 0.04 ملغم/م3.
وبحسب العلماء، بسبب عدم قدرة الشخص على استشعار زيادة طفيفة في محتوى الأمونيا، لمراقبة حالة الهواء في أماكن العمل والمناطق التي يسكنها الأشخاص، يتم
استخدام أجهزة استشعار التي يجب أن تكون ذات حساسية مناسبة (القدرة على اكتشاف وجود جزيء مستهدف) والانتقائية (القدرة على التعرف عليها من بين أشياء أخرى كثيرة).
ووفقا لهم، فإن تكوين طبقة الاستشعار هي المسؤولة عن
فعالية أجهزة التعرف على الغازات. وتُظهر المواد المستخدمة حاليًا في تصنيعها الحساسية والانتقائية اللازمة لرصد الهواء فقط عند درجات حرارة مرتفعة لسطح المستشعر الساخن (نحو 200 درجة مئوية).
واقترح الفريق مادة جديدة للكشف عن الأمونيا على أساس أنابيب الكربون النانوية. ووفقا لهم، فإن تطويرهم سيكون قادرا على اكتشاف الأمونيا في الهواء في درجة حرارة الغرفة عندما يعمل المستشعر. وبحسب التقديرات النظرية، فإن حساسية المادة أكبر بعشرة آلاف مرة من قدرات حاسة الشم لدى الإنسان.
قال أحد مؤلفي الدراسة، والباحث في المركز العلمي للنانو التابع لجامعة البحوث الوطنية الروسية، أليكسي روماشكين، إن "مثل هذه الهياكل الاستشعارية تقربنا من الحساسية التي يمكن تحقيقها، ويتم تحقيق هذا التأثير من خلال الجمع بين المواد الكربونية مع مجموعات وخصائص وظيفية مختلفة.
الأنابيب النانوية، وأكسيد الغرافين المختزل الأميني".
وأوضح روماشكين أن "التعقيد الإضافي لتشغيل أجهزة استشعار الغازات ينشأ عن
تقلب رطوبة الهواء، ما يؤثر على المعلمات الفيزيائية لمادة الاستشعار. وتحافظ المادة الجديدة على حساسية وانتقائية عالية في نطاق واسع من رطوبة الهواء".
وبحسب الدراسة المنشورة في مجلة "ساينس دايريكت" العلمية، يخطط الفريق في المستقبل، لتحسين الحساسية واستكشاف تعديلات أخرى للمواد النانوية الكربونية لزيادة نطاق أنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار والتعرف على عدد أكبر من الغازات.
