ساخت حسگر گاز سمی سرطانزا در کشور

پژوهشگران دانشگاهی در تحقیقات خود به بررسی محاسباتی و مدل‌سازی حسگری جهت تشخیص گاز فرمالدهید پرداختند؛ این نتایج، طراحی و ساخت حسگری کارآمد را امکانپذیر کرده و در صنایع لاستیک سازی، نساجی و کشاورزی کاربرد دارد.

به گزارش سرویس علمی ایسنا، دکتر مهدی یوسفیان، عضو هیأت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی کرمان و محقق طرح اظهار کرد: فرمالدهید، گازی سمی است که از راه پوست، گوارش و تنفس جذب بدن می‌شود. اثرات فرمالدهید بر بدن، تحریک اولیه‌ پوست، چشم و مخاط تنفسی است. در تحقیقات متعدد اثرات حاد و مزمن آن شامل سرطان‌زایی در بینی و قسمت‌های فوقانی دستگاه تنفس در حیوانات آزمایشگاهی و همچنین تأثیر این ماده بر کاهش ظرفیت‌های تنفسی انسان در تماس طولانی مدت، به تأیید رسیده است.

وی افزود: هدف از انجام این کار معرفی یک حسگر جدید برای حذف و شناسایی فرمالدهید در محیط بوده است. برای این منظور با استفاده از روش‌های محاسباتی متعدد، به بررسی جذب فرمالدهید بر روی نانولوله‌ کربنی پرداخته شده است.

به گفته‌ یوسفیان، استفاده از نانولوله‌ها در ساخت حسگر، سرعت عمل حسگر را بالا می‌برد. از طرفی طراحی‌های دقیق و قابل استناد باعث کاهش شدید هزینه‌ها برای ساخت حسگر می‌شود و می‌توان با درک بیشتری اقدام به سرمایه گذاری جهت تجاری‌سازی آن‌ها کرد.

محقق طرح تصریح کرد: فرمالدهید در ساخت رزین‌ها و لاستیک خام، علف‌کش‌ها و قارچ کش‌های کشاورزی و نیز برای بهبود و ثبات رنگ روی پارچه استفاده می‌شود. به عبارت دیگر، افراد زیادی با فرمالدهید در تماس هستند و بخارهای این ماده به طور گسترده در محیط وجود دارد. بنابراین با کاربرد نتایج این طرح می‌توان تا حد زیادی سبب کاهش بخارهای این گاز سمی در محیط شده و از بروز بسیاری از بیماری‌های ناشی از حضور آن جلوگیری کرد.

یوسفیان در توضیح محاسبات انجام شده در این پژوهش بیان کرد: در این مدل‌سازی تمامی حالات ممکن برای جذب مولکول فرمالدهید بر روی نانولوله در نظر گرفته و انرژی جذب آن محاسبه شده است. همچنین یکی از فرضیات به منظور بهبود و افزایش قدرت جذب این مولکول، عامل دار شدن نانولوله‌ کربنی توسط اتم پالادیم بود. سپس قابلیت این نانوساختار نیز در شناسایی و جذب فرمالدهید بررسی شد.

یوسفیان خاطرنشان کرد: محاسبات نشان داده انرژی جذب نانولوله‌ عامل‌دار شده به طور میانگین ۱۲ برابر نانولوله‌ خالص است. این نتایج نشان می‌دهد که نانولوله‌ کربنی عامل دار شده با پالادیم می‌تواند به عنوان یک حسگر بسیار مناسب برای جذب و حذف فرمالدهید بکار رود.

نتایج این کار تحقیقاتی که حاصل همکاری دکتر مهدی یوسفیان عضو هیأت علمی دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی کرمان، دکتر حیدر رئیسی عضو هیأت علمی دانشگاه بیرجند و عادله مولا دانشجوی دکترای شیمی فیزیک دانشگاه پیام نور مشهد است، در مجله‌ Sensors and Actuators B: Chemical منتشر شده است.