شناسایی نشتی باک بنزین با حسگر جدید
مهندسان ماده‌ای ساخته‌اند که می‌تواند چکه کردن باک و انفجارهای ناشی از سوخت را حس کند.
به گزارش کلیک، سوخت آلکان(Alkane) عنصر کلیدی در مواد قابل احتراق نظیر گازولین، سوخت هواپیما، نفت و حتی بمب‌های دست ساز است. با این حال این شناسایی این ماده دشوار است و هیچ اسکنر در دست‌رس قابل حملی که بتواند این بخار بی رنگ و بی بو را بو بکشد موجود نیست.
اما مهندسان دانشگاه Utah نوع جدیدی از مواد فیبری برای یک اسکنر دستی ساختند که می‌تواند اثرات جزیی بخارهای سوخت آلکین را شناسایی کند. این وسیله پیشرفتی است که می‌تواند یک زنگ خطر اولیه برای نشتی یک خط لوله نفتی، هواپیمای مسافربری یا مکان‌یابی یک انفجار تروریستی باشد.
کشف آن‌ها جمعه ۲۵ مارس در ژورنال انجمن شیمی آمریکا به شکل آنلاین منتشر شد. این تیم توسط لینگ ژانگ (Ling Zang)، استاد مهندسی و علوم مواد دانشگاه Utah رهبری می‌شود.
به دلیل این که این ماده از نظر شیمیایی انفعالی است، در حال حاضر هیچ سنسور شیمیایی کوچک و قابل حملی برای شناسایی بخار سوخت آلکین وجود ندارد. راه مرسوم شناسایی آن با یک ابزار به اندازه اجاق گاز آشپزخانه و در آزمایشگاه است.
ژانگ در مورد ابزار آزمایشگاهی بزرگ‌تر می گوید:«قابل حمل نیست و بسیار هم سنگین است. امکان ندارد که از آن در محل مورد نیاز استفاده شود. تصور کنید بخواهید نشتی را در یک شیر گاز یا خط لوله شناسایی کنید. باید وسیله‌ای قابل حمل داشته باشید.»
بنا بر این تیم ژانگ نوعی فیبر مرکب ساخت که شامل دو الکترون انتقال دهنده نانوفایبر مرتبط به هم می‌شد.
بن بانز، دانشجوی فوق دکترای دانشگاه Utah می‌گوید:«این‌ها دو ماده‌ای هستند که با انتقال الکترون‌ها به همدیگر به خوبی با هم تعامل می‌کنند. وقتی آلکینی حاضر باشد بین دو ماده می‌چسبد و انتقال الکترون‌ها بین نانوفایبرها را مسدود می‌کند.»
این نوع تعامل می‌تواند به شناسایی کننده اطلاع بدهد بخار آلکین حضور دارد. شرکت Vaporsens که بخشی از این دانشگاه است، نمونه اولیه دستی از این شناسایی کننده آلکین با آرایه‌ای از شانزده سنسور مواد طراحی کرده است که قادر خواهد بود طیف وسیعی از مواد شیمیایی از جمله مواد منفجره را شناسایی کند. این ترکیب جدید در آرایه سنسورها یکی خواهد شد تا شامل شناسایی آلکین‌ها بشود. ژانگ که مدیر علمی ارشد Vaporsens است، می‌گوید این شرکت قصد دارد این وسیله را حدود یک سال یا یک سال و نیم آینده در بازار معرفی کند.
این وسیله کوچک که می‌تواند بخار آلکین را شناسایی کند در سه دسته اصلی مفید خواهد بود:
*خط لوله‌های نفت. اگر نشتی خط لوله به موقع شناسایی نشوند، نتیجه آن می‌تواند آلودگی منابع محلی محیط زیست و آب‌ها باشد. عموما فقط در صورتی که افت فشار وجود داشته باشد یک نشتی بزرگ در لوله‌ها می‌تواند شناسایی شود. سنسور قابل حمل ژانگ-زمانی که در طول خط لوله قرار بگیرد- می‌تواند چنین نشتی‌های کوچکی را قبل از آن که بزرگ‌تر شوند شناسایی کند.
*مخازن سوخت هواپیماها. سوخت هواپیماها در کیسه‌های قابل برداشتنی از جنس مواد انعطاف‌پذیر ذخیره می‌شود. تنها راه شناسایی نشتی سوخت دیدن چکه کردن سوخت رنگ شده از هواپیما و برداشتن کیسه به منظور بازرسی آن است. سنسور ژانگ می‌تواند اطراف کیسه جاگذاری شود تا در صورتی که نشتی وجود دارد با نشان دادن محل نشتی در همان زمان به خلبان اخطار بدهد.
*امنیت. اسکنر طراحی خواهد شد تا وجود مواد منفجره‌ای نظیر بمب‌ها را در فرودگاه‌ها و دیگر ساختمان‌ها مکان‌یابی کند. بسیاری از مواد منفجره از جمله بمب‌هایی که در بمب‌گذاری اکلاهاما در سال ۱۹۹۵ استفاده شد، از سوخت نفتی، مثل دیزل به عنوان یکی از اجزای اصلی استفاده می‌کنند. این سوخت نفتی شکل آلکان را دارد.
منبع:phys