تشخیص گازها بوسیله رنگ آنها



محققان موسسه ملی علوم مواد ژاپن، دانشگاه «هاروارد» و دانشگاه «کنتیکت» دستگاه‌های ساده را طراحی و ساخته می‌شوند که نوع گازها را با رنگ‌های رنگین کمانی خاص می‌کند.

به گزارش ایسنا و به نقل از تی ان، طراحی ماشین‌های ساده‌ای را می‌سازند و می‌سازند که قادر به تصویربرداری از گاز تزریق شده به آن در گروه رنگ‌های مطابق با خواص گازی آن و قابلیت تشخیص گاز از روی رنگ را می‌کند.

این دستگاه پسند فشار ایجاد شده توسط گاز تزریق شده را به رنگ‌های کاربر ساختاری تبدیل می‌کند و در نتیجه آن تصویربرداری می‌کند. این فناوری ممکن است به طور کامل از کاربردها در حوزه نظارت بر محیط زیست، ایمنی (تضمین ایمنی) و مراقبت های بهداشتی به همراه داشته باشد.

تصویربرداری از گازها در بسیاری از پروژه‌های تحقیقاتی پایه و کاربردی با گاز، مهم است زیرا همه گازهای محیط بی‌رنگ و نامرئی هستند. تنها چند روش برای تصویربرداری جریان هوا، توسعه یافته است که می‌توان از دوربین‌های مادون قرمز استفاده کرد که قادر به تشخیص دما و اندازه‌گیری جریان هوا با استفاده از رهاسازی ذرات ردیاب در هوا هستند، اشاره کرد. این روش‌ها به تجهیزات پیچیده‌ای نیاز دارند و برای تصویربرداری از انواع گازها نامناسب هستند. افزون بر این تصاویر که تولید می‌کنند برای تجزیه و تحلیل ویژگی‌های گازی مناسب منطقه. یک روش ساده که قادر به تصویربرداری و تجزیه و تحلیل همه انواع گازها است، ممکن است کاربردهای بر روی اندازه گیری های موجود بر روی تصویر باشد.

این تیم تحقیقاتی دستگاهی ساخته شده است که قادر به تصویربرداری و تمایز گازهای مختلف با استفاده از روش‌های مختلف رنگ‌ها (به عنوان مثال، رنگ‌های ساختاری) از طریق یک روش ساده و استفاده از دی متیل سیلوکسان (PDMS) است.

پلی دی متیل سیلوکسان(PDMS) یک ماده نرم است که برای اولین بار به شکل یک ورقه ساخته شده است. سپس بخشی از سطح پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان با پلاسمای آرگون پوشانده شد. سطح پوشانده شده با پلاسما روی سطح یک تخت‌خواب‌هایی که پلاسما به صورت لایه‌ای در آن قرار داده شده بود، قرار می‌گرفت و در آن حالت به طور کامل در تماس با یکدیگر قرار می‌گرفتند. سطح پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان با پلاسما پوشانده می‌شود، زمانی که توسط یک گاز تزریق می‌شود، فشرده می‌شود و از مرز محکم بین لایه‌های پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان و شیشه‌ها عبور می‌کند، یک الگوی ریز مانند دوره‌ای را تشکیل می‌دهد. این ترکیب سازی و تشکیل ریزالگوی حاصل از تولید رنگ‌های ساختاری می‌شود.

این مکانیزم برای تصویربرداری و تمایز هر نوع گازی قابل اجرا است. زمانی که جریان ورودی گاز می‌شود، رنگ‌های ساختاری به طور کامل ناپدید می‌شوند. درجه تغییر شکل پلی‌دی‌متیل‌سیلوکسان به میزان/نرخ جریان، ویسکوزیته و چگالی گازهای تزریق شده است. از آنجایی که همه گازها دارای ویسکوزیته و چگالی منحصر به فرد هستند، از آنجایی که می‌توان دستگاه‌ها را برای آزمایش و تحلیل و تجزیه و تحلیل نمونه‌های گاز بر اساس این ویژگی‌ها بر اساس نرخ جریان ثابت استفاده کرد.

در تحقیقات آینده، این مطالعه برای به‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازی این دستگاه و بهبود آن با هدف سازگاری آن با کاربردهای مختلف (مانند شناسایی محیطی و نمونه‌های بیولوژیکی) مطالعات این مطالعه همچنین در نظر دارند با استفاده از این روش با تکنیک‌های تشخیص تصویر و ماشین و یک دستگاه کوچک‌افزار بارجفت‌شده( Charge-coupled)، یک تکنیک جدید شناسایی گاز با ساختاری ساده توسعه‌دهنده. نرم‌افزار برج‌شده یا رنگ‌بردار یک حسگر تصویربرداری است که با یک مدارک یکپارچه شامل آرایه‌های خازن‌های مرتبط یا تزویج‌شده تشکیل می‌شود.

انتهای پیام



منبع