محققان ایرانی موفق به ساخت الکترودی بر پایه نانو فیبر کربنی شدند که می توان از آن در علوم کشاورزی و بهداشتی برای تشخیص ویروس ها، باکتری ها و آفت کش ها استفاده کرد.
برای سنتز الکترودهای نانو فیبر کربنی به روش الکتروریسی از پلیمر پلی آکریلونیتریل به عنوان پیش ساز استفاده شده است. در ابتدا نانو فیبر پلی آکریلونیتریل از محلول پلی آکریلو نیتریل تهیه می شود.
سپس نانوفیبرهای تهیه شده در دو مرحله تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند. در مرحله اول برای پایدارسازی تا دمای ۲۹۰ درجه سانتیگراد در اتمسفر اکسیژن و در ادامه تا دمای هزار درجه در اتمسفر خنثی حرارت داده می شود که بعد این نمد نانو فیبر کربنی مستقیما به عنوان الکترود مورد استفاده قرار می گیرد.
در تمامی روش های الکتروشیمیایی، حضور الکترود به عنوان جز رسانایی که در فرآیند الکترودی، الکترون را انتقال می دهد، ضروری است.
به دلیل اینکه استفاده از الکترودهای معمول در عمل با محدودیت هایی مانند جذب مواد مختلف در سطح الکترود، تشکیل رسوب، بالا بودن پتانسیل لازم برای انجام واکنش، پایین بودن حساسیت اندازه گیری و همچنین انتخاب گری پایین برخوردار بوده به همین دلیل ابداع الکترود های جدید ضروری است.
از همین رو محققان درصدد ساخت الکترودهای جدید با عنوان نانوفیبر کربنی با قابلیتهای بالایی برای کاربرد در سنسورها و بیوسنسورهای الکتروشیمیایی دارد.
این نانو الکترود می تواند نقش دوگانه ای داشته باشد و همزمان به عنوان ماتریکسی برای نشاندن زیست مولکول ها و مبدل برای انتقال سیگنالهای الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گیرند.
از مزایای این محصول می توان به ناحیه سطحی بالا، شیمی سطح فعال، پنجره پتانسیل پهن، رسانایی مناسب، زیست سازگاری و عدم سمیت، افزایش نسبت سیگنال به نویز، کاهش حجم آنالیت و قیمت مناسب اشاره کرد.
این نانو فیبرهای تولید شده با فرایند الکتروریسی ویژگی هایی همچون یکنواختی، استحکام مکانیکی، زیست سازگاری را دارا هستند.
از این طرح می توان در علوم کشاورزی و بهداشتی برای تشخیص ویروس ها،باکتری ها و آفت کش ها استفاده کرد.
همچنین در ساخت سنسورهای شیمیایی برای تشخیص گازهای عصبی، تشخیص دوز داروها در آزمایشگاههای کنترل کیفی، تشخیص بیماری ها در پزشکی، تشخیص فراورده ها در صنایع غذایی و تشخیص میکروب ها در محیط زیست، آب و فاضلاب ها می توان از این الکترود بهره برد.
این طرح در حوزه برق و الکترونیک با عنوان (ساخت الکترود بر پایه نانوفیبر کربنی ) توسط مهدی آدابی،دکتری تخصصی نانوفناوری پزشکی انجام گرفته است.
منبع: مهر
سپس نانوفیبرهای تهیه شده در دو مرحله تحت عملیات حرارتی قرار می گیرند. در مرحله اول برای پایدارسازی تا دمای ۲۹۰ درجه سانتیگراد در اتمسفر اکسیژن و در ادامه تا دمای هزار درجه در اتمسفر خنثی حرارت داده می شود که بعد این نمد نانو فیبر کربنی مستقیما به عنوان الکترود مورد استفاده قرار می گیرد.
در تمامی روش های الکتروشیمیایی، حضور الکترود به عنوان جز رسانایی که در فرآیند الکترودی، الکترون را انتقال می دهد، ضروری است.
به دلیل اینکه استفاده از الکترودهای معمول در عمل با محدودیت هایی مانند جذب مواد مختلف در سطح الکترود، تشکیل رسوب، بالا بودن پتانسیل لازم برای انجام واکنش، پایین بودن حساسیت اندازه گیری و همچنین انتخاب گری پایین برخوردار بوده به همین دلیل ابداع الکترود های جدید ضروری است.
از همین رو محققان درصدد ساخت الکترودهای جدید با عنوان نانوفیبر کربنی با قابلیتهای بالایی برای کاربرد در سنسورها و بیوسنسورهای الکتروشیمیایی دارد.
این نانو الکترود می تواند نقش دوگانه ای داشته باشد و همزمان به عنوان ماتریکسی برای نشاندن زیست مولکول ها و مبدل برای انتقال سیگنالهای الکتروشیمیایی مورد استفاده قرار گیرند.
از مزایای این محصول می توان به ناحیه سطحی بالا، شیمی سطح فعال، پنجره پتانسیل پهن، رسانایی مناسب، زیست سازگاری و عدم سمیت، افزایش نسبت سیگنال به نویز، کاهش حجم آنالیت و قیمت مناسب اشاره کرد.
این نانو فیبرهای تولید شده با فرایند الکتروریسی ویژگی هایی همچون یکنواختی، استحکام مکانیکی، زیست سازگاری را دارا هستند.
از این طرح می توان در علوم کشاورزی و بهداشتی برای تشخیص ویروس ها،باکتری ها و آفت کش ها استفاده کرد.
همچنین در ساخت سنسورهای شیمیایی برای تشخیص گازهای عصبی، تشخیص دوز داروها در آزمایشگاههای کنترل کیفی، تشخیص بیماری ها در پزشکی، تشخیص فراورده ها در صنایع غذایی و تشخیص میکروب ها در محیط زیست، آب و فاضلاب ها می توان از این الکترود بهره برد.
این طرح در حوزه برق و الکترونیک با عنوان (ساخت الکترود بر پایه نانوفیبر کربنی ) توسط مهدی آدابی،دکتری تخصصی نانوفناوری پزشکی انجام گرفته است.
منبع: مهر
