مشخصات پژوهش

عنوان	بررسی خواص حسگری و حساسیت در یک لایه از نانو سیم های نقره لایه نشانی شده بر روی یک زیرلایه جامد با استفاده از روش لانگمویر- بلاجت
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	نانو فناوری، نانوسیم های نقره، لانگمویر- بلاجت، لایه های نازک آلی، پلی ال، نانوذره
چکیده	در سال های اخیر تحقیقات و مطالعات در حوزه نانو فناوری سرعت رو به رشدی داشته است. علم و فناوری نانو توانایی به دست گرفتن کنترل ماده در ابعاد نانومتری و قابلیت بهره برداری از خواص و پدیده های این بعد در مواد، ابزارها و سیستم های نوین را دارد هنگامی که اندازه یا بعد یک ماده به طور پیوسته از ماکروسکوپیک مانند یک متر یا یک سانتیمتر، به اندازه های خیلی کوچکتر کاهش می یابد رفتار مواد در ابتدا بدون تغییر باقی می ماند، سپس تغییرات کوچکی پیدا می کند، تا سرانجام هنگامی که اندازه به زیر صد نانومتر می رسد، تغییرات چشمگیری در خواص می توانند اتفاق بیفتند. اگر تنها یک بعد تا مقیاس نانو کاهش یابد، ساختار به دست آمده چاه کوانتومی نام دارد و چنانچه فقط دو بعد کاهش یابد، ساختار بهدست آمده سیم کوانتومی نام دارد. مورد آخر از این فرآیند کاهش اندازه، که در آن هر سه بعد تا مقیاس نانو کوچک می شوند، نقطه کوانتومی نامیده می شود. نانوسیم ها به طور ویژه در مطالعات علوم نانو و کاربردهای فناوری نانو مورد توجه هستند. سیم به جسمی اطلاق میشود که در یک بعد گسترش یافته باشد. چنانچه سیمی با قطری در مقیاس نانو باشد، نانوسیم نامیده می شود. نانوسیم ها دارای خواص مکانیکی، مغناطیسی، نوری و الکترونیکی منحصر بفردی می باشند و به همین دلیل به کارگیری وسایل و تجهیزاتی که از انواع نانوسیم ها در اجزایشان استفاده می شود، نوید بخش ظهور تراشه های رایانه ای با سرعت محاسباتی بالا، ساخت وسایل پزشکی جهت تشخیص انواع بیماری ها، بهبود و اصلاح کارت های هوشمند و نمایشگرهای کریستال مایع(LCD) می باشد و همچنین در الکترونیک نوری، سنجش مولکولی و در تولید حسگرهای شیمیایی و نانو الکترونیک و سلول های خورشیدی کاربرد دارد. پیشرفت های اخیر در صنایع الکتریکی و مغناطیسی، پزشکی، زیست فناوری به کمک علم نانو موجب گسترش تحقیق در حوزه مواد نانوساختار مانند نانوسیم ها شده اند. حسگر یک نوع مبدلی است که یک کمیت فیزیکی را به یک سیگنال قابل مشاهده (با چشم یا با ابزارهای الکترونیکی) تبدیل می کند. یک حسگر ایده آل باید دارای ویژگی هایی چون گزینش پذیری، حساسیت، دارای زمان پاسخ و بازیابی سریع، پایداری و طول عمر مناسب باشد. در کنار موارد ذکرشده می توان به گستره پاسخ خطی وسیع، اندازه کوچک و مقرون به صرفه بودن از نظر تولید انبوه نیز اشاره کرد. در اوایل قرن نوزده لانگمویر و بلاجت خواص منحصر بفرد فیلم های نازک را کشف کردند. لانگمویر یک تک لایه اتمی را روی یک زیر لایه جامد لایه نشانی کرد و چند سال بعد بلاجت توانست تعداد لایه اتمی بیشتری را لایه نشانی کند. ایجاد تک لایه اساساً در فصل مشترک بین فاز مایع و فاز گازی صورت می گیرد و از یکنواختی و نظمی در مقیاس مولکولی برخوردار هستند. یک فیلم لانگمویر-بلاجت مجموعه ای از تکلایه ها با ضخامت یک مولکول است. این فیلم ها دارای خواص متنوع الکتروشیمی و فوتوشیمی هستند. روش لانگمویر- بلاجت یکی از معمول ترین روش های ساخت لایه های نازک آلی می باشد. در این روش ابتدا محلول آلی در یک حلال مثل کلروفرم حل شده، سپس به آرامی روی سطح آب خالص موجود در یک تشت چکانده می شود تا محلول به طور یکنواخت روی سطح مایع پخش گردد. پس از تبخیر شدن حلال، مولکول های ماده ی آلی را که روی سطح آب قرار دارند به کمک دو میله که با سطح آب در تماس هستند به یکدیگر نزدیک می کنیم و در یک فشار سطحی مشخص، زیرلایه جامد در آن فرو برده می شود. در این فرآیند یک لایه مولکولی روی سطح زیرلایه نشانده می شود و درهنگام خروج یک لایه دیگر روی زیر لایه جامد قرار می گیرد. انتقال تک لایه به زیرلایه جامد به عوامل زیادی از جمله جهت و سرعت حرکت زیرلایه، فشار سطح و دما وابسته است روش های ساخت نانوسیم ها شامل رسوب دهی بخار شیمیایی، سولووترمال ، هیدروترمال ، پلی ال و روش های استفاده از قالب و... هستند. در این پژوهش برای ساخت نانوسیم ها از روش پلی ال استفاده می نماییم. ما در این پایان نامه قصد داریم: الف) به روش لانگمویر- بلاجت نانوسیم های نقره به صورت یک تک لایه روی سطوح جامد منتقل کنیم. ب) در مرحله بعد از تک لایه نانوسیم های لایهنشانی شده به روش لانگمویر- بلاجت به عنوان بستری مناسب برای انباشت آنزیم استفاده خواهد شد.
پژوهشگران	رحمان حلاج (استاد مشاور)، عبدالله حسن زاده (استاد راهنما)، مهسا توخنی (دانشجو)