ساخت حسگر هوشمند و کم‌هزینه برای شناسایی گازهای سمی در دانشگاه امیرکبیر

محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با بهره‌گیری از دانش بومی و فناوری نیمه‌هادی‌های پرووسکایتی، موفق به طراحی و ساخت حسگر گازی کم‌هزینه و بسیار حساسی برای شناسایی گاز خطرناک فرمالدهید شدند؛ دستاوردی که گامی مهم در ارتقای سطح سلامت عمومی و توسعه فناوری‌های سنجش در کشور محسوب می‌شود.

نوآوری در شناسایی آلاینده‌های خطرناک

فرمالدهید، ترکیبی آلی و فرار است که در صنایع متعددی نظیر ساختمان‌سازی، نساجی، تولید محصولات آرایشی-بهداشتی و صنایع چوب کاربرد دارد. با وجود کاربرد وسیع، این ماده به دلیل ماهیت بی‌رنگ و بی‌بو، خطرات جدی از جمله آسم، حساسیت‌های پوستی و سرطان را برای انسان به همراه دارد. سازمان بهداشت جهانی (WHO) آستانه مواجهه با این گاز را ۸۱ ppb تعیین کرده است.

مشخصات فنی و دستاوردهای پژوهشی

در این طرح تحقیقاتی، تیم پژوهشی با استفاده از نیمه‌هادی ساماریوم‌فرات (SmFeO₃) و آلایش ۱.۵ درصدی ایندیوم، ساختاری سه‌بعدی و متخلخل مشابه موم زنبور عسل ایجاد کردند. این طراحی خلاقانه باعث افزایش سطح تماس و تسهیل انتشار گاز شده است.

نتایج عملکردی حسگر

چالش‌های مسیر و چشم‌انداز آینده

طراحی و ساخت محفظه اندازه‌گیری گاز با حداقل امکانات و بدون نمونه‌های آماده، از مهم‌ترین چالش‌های این پروژه ۱۳ ماهه بود. پژوهشگران با تکیه بر خلاقیت و منابع محدود، موفق به بومی‌سازی تجهیزات تست و کالیبراسیون شدند.

این پژوهش نه تنها یک دستاورد علمی در سطح بین‌المللی است، بلکه زیرساختی برای توسعه صنعت حسگرهای گازی در ایران فراهم می‌کند که می‌تواند در کاربردهای پزشکی و پایش کیفیت هوای منازل مورد استفاده قرار گیرد.

در گام بعدی، محققان به دنبال توسعه نرم‌افزار اختصاصی برای تبدیل آنلاین تغییرات مقاومت به غلظت گاز هستند تا امکان تجاری‌سازی این محصول برای مصارف صنعتی و خانگی فراهم شود.