حسگرها

راجع به سنسور در فایل تب بیشتر بدانید.  یا حسگرها  زبان انگلیسی: Sensor ابزاری است که به یک محرک فیزیکی خاص واکنش نشان می‌دهد و یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه‌گیری تولید می‌کند. سنسورها می‌توانند مکانیکی، الکتریکی، مغناطیسی یا نوری باشند.

حسگرها

سنسور گونه‌ای مبدل است. بعضی از حس‌گرها به تنهایی قابل استفاده‌اند و برای خواندن آن‌ها نیازی به وسایل جانبی دیگر نیست، مانند دماسنج جیوه‌ای. دستهٔ دیگر برای استفاده باید با وسایل دیگری همراه باشند مثل ترموکوپل. حس‌گرها در زندگی روزمره ما به صورت فراوان مورد استفاده قرار می‌گیرند، مثلاً در خودرو، گوشی همراه، ابزار برقی، و ماشین‌آلات صنعتی.

این حسگر از نانوسیم‌های پروتئینی رسانای بار الکتریکی بهره می‌برد که از باکتری “Geobacter” استفاده می‌کند تا مواد بیولوژیکی دستگاههای الکتریکی را فراهم کند.

بیش از ۳۰ سال پیش”درک لاولی” نویسنده این مطالعه و میکروبیولوژیست ارشد دانشگاه “آمهرست” این باکتری را در گِل یک رودخانه کشف کرد. این میکروب‌ها رشته‌های پروتئینی مانند مو را پرورش می‌دهند که به عنوان “سیم” در مقیاس نانو کار می‌کنند تا اقدامات لازم برای تغذیه خود و ارتباط با سایر باکتری‌ها را منتقل کنند.

“الکساندر اسمیت” دانشجوی دکترای مهندسی زیست پزشکی می‌گوید این اولین حسگر در نوع خود را برای اندازه گیری آمونیاک طراحی کرده‌اند، زیرا این گاز برای کشاورزی، محیط زیست و زیست پزشکی مهم است.

به عنوان مثال، وجود آمونیاک در تنفس انسان ممکن است علامت بیماری باشد، در حالی که در پرورش طیور، مقدار این گاز برای سلامت و آسایش پرندگان باید به دقت نظارت و کنترل شود تا از عدم تعادل خوراک و ضرر به تولید جلوگیری شود.

“یائو” یکی دیگر از محققان این مطالعه می‌گوید: این حسگر به ما امکان می‌دهد تا با حساسیت و دقت بالایی آمونیاک را اندازه‌گیری کنیم و بسیار بهتر از حسگرهای الکترونیکی قبلی است. من هر وقت آزمایش جدیدی را با آن انجام می دهم، شگفت زده می‌شوم. ما انتظار نداشتیم که به این خوبی کار کند. من واقعاً فکر می‌کنم که این حسگر می‌تواند تأثیر مثبتی بر جهان بگذارد.

“اسمیت” می‌گوید حسگرهای الکترونیکی موجود اغلب دارای حساسیت محدود یا کمی هستند و مستعد مداخله سایر گازها هستند. وی علاوه بر عملکرد برتر و کم هزینه بودن این حسگر، بر قابل تجزیه و زیست تخریب پذیر بودن آن و عدم تولید زباله‌های الکترونیکی اشاره می‌کند.

اسمیت می‌گوید: هنگامی که این نانوسیم‌ها را در معرض آمونیاک قرار دادیم، نتیجه بسیار قابل توجه بود. ما دریافتیم که می‌توانیم حسگرها را به روشی تنظیم کنیم که این واکنش قابل توجه را نشان دهند. آنها به آمونیاک بسیار حساس هستند و نسبت به سایر ترکیبات واکنشی ندارند. بنابراین این حسگرها می‌توانند بسیار خاص باشند.

“لاولی” افزود: این نانوسیم‌ها بسیار پایدار هستند و مدت زیادی کار می‌کنند. این حسگر بعد از ماه‌ها استفاده همچنان مستمر و قوی عمل و بسیار خوب کار می‌کند که قابل توجه است.