تست عنوان
close
سایت صنعت و بازار | اخبار | کاغذ هوشمند رسانای الکتریکی با قابلیت تشخیص آب
حوزه های صنعتـــی
حوزه های صنعتـــی
مشاهده خبر

کاغذ هوشمند رسانای الکتریکی با قابلیت تشخیص آب

تاریخ خبر : ۱۳۹۶/۰۸/۲۷ تعداد بازدید : ۹۱۵
تعداد رای : ۳
دانشمندان موفق به ساخت کاغذی رسانا شدند که می‎تواند حضور حتی مقادیر کم آب را از طریق اختلال در رسانایی کاغذ نشان دهد. این کاغذ هوشمند قابلیت استفاده در تشخیص نشت آب از لوله‎های انتقال آب را دارا می‎باشد.
در شهرها و کارخانه‎های بزرگ نشت آب از شبکه پیچیده لوله‎های انتقال آب می‎تواند زمان و تلاش فراوان متخصصان را برای تشخیص مکان نشت آب صرف نماید. به گفته انجمن آب آمریکا تقریبا 250 هزار شکستگی لوله‎های انتقال آب رخ می‎دهد که هزینه عمومی تجهیزات آب را تا 2.8 میلیارد دلار در سال افزایش می‎دهد.

یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه واشنگتن قصد دارند با شناسایی آسان فرایند نشت‎های مضر آب با استفاده از کاغذ هوشمند که می‎تواند نشت آب را حس کند این مشکل را حل نمایند. این کاغذ هوشمند با نانومواد رسانا پوشش داده می‎شود و با یک کلید روش و یا خاموش کردن لامپ LED یا یک سیستم زنگ خطر حضور یا عدم وجود نشت آب را اطلاع دهند.
تشخیص آب بدلیل ماهیت قطبی آن بسیار دشوار است و آنچه اکنون برای تشخیص نشت آب مورد استفاده قرار می‎گیرد گران و غیر عملی است. این گروه پژوهشی با استفاده از نانومواد قادر به رسانا کردن کاغذ و ایجاد حساسیت برای حضور آب می‎باشند. این کار با شروع از خمیر کاغذ و با دستکاری فیبرهای چوبی و مخلوط کردن با نانومواد صورت می‎گیرد.

کشف کاغذ تشخیص حضور آب در فرآیندی تصادفی بدست آمد. قطرات آب بر روی کاغذ رسانایی که این گروه ساخته بودند ریخت و باعث خاموش شدن لامپ LED به علامت رسانایی شد. گرچه در ابتدا فکر می‎کردند که قطرات آب کاغذ را خراب کرده است اما این اتفاق باعث کشف کاغذ حساس به آب شد.

هنگامی که آب به کاغذ می‎رسد سلول‎های فیبرینی تا سه برابر اندازه طبیعی خود متورم می‎شوند. این انبساط باعث جابجابی نانومواد رسانای درون کاغذ می‎شود که به نوبه خود اتصال الکتریکی را مختل می‎کند و باعث خاموش شدن لامپ نشانگر LED می‎شود. این فرآیند کاملا برگشت پذیر بوده و با خشک شدن کاغذ هدایت الکتریکی آن برقرار شده و موجب استفاده دوباره کاغذ می‎شود.
در برنامه‎ای کاربردی پژوهشگران قصد دارند که این کاغذ رسانا را به همراه باتری در اطراف لوله آب در شبکه پیچیده انشعابات لوله‎های آب در یک کارخانه قرار دهند. اگر نشتی آب صورت گیرد کاغذ حضور آب را با استفاده از سیگنال الکتریکی به صورت بی سیم به مرکز کنترل ارسال می‎نماید و متخصصان می‎توانند به سرعت مکان نشت آب را پیدا و تعمیر نمایند.
علاوه بر تشخیص نشت آب از لوله‎ها، این کاغذ به مقادیر کم آب در مخلوط‎های مایعات مختلف حساس است و می‎تواند برای تشخیص آب به عنوان ناخالصی در صنایع نفت و سوخت‎های زیستی مورد استفاده قرار گیرد.
در ساخت این کاغذ رسانا از نانومواد کربنی استفاده شد و این گروه پژوهشی نشان دادند که این نانومواد را می‎توان از پوست موز، پوست درخت و حتی فضولات حیوانی ساخت. همچنین می‎توان از کاغذ معمولی برای ساخت کاغذ هوشمند استفاده نمود و رنگ سیاه آن به دلیل وجود نانومواد کربنی است.

filereader.php?p1=main_c81e728d9d4c2f636

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)