ساخت نانوحسگر گازي بر پايه ي نانوكامپوزيت پليمري و نانولوله ي كربني جهت استفاده در آرايه ي بيني الكترونيكي با قابليت تشخيص گاز دي اكسيد كربن در غلظت هاي بسيار پايين گاز به روش سنجش رسانش فيلم نانوكامپوزيت پليمري به كمك الكترودهاي فلزي. كاربرد اين حسگر در صنايع مختلف از جمله صنايع بسته بندي هاي هوشمند، سنجش وضعيت مواد غذايي و انبارها، پتروشيمي، سلامت، پايش زيست محيطي و ... كه در آن‌ها سنجش گاز دي اكسيد كربن اهميت دارد است كه البته مي توان با تركيب آن با آرايه اي از حسگرهاي ديگر آن را به عنوان حسگري براي تشخيص ساير گازها نيز مورد استفاده قرار داد. اين حسگر ارزان، پايدار و بسيار كم مصرف و كوچك است و مي توان آن را به سادگي با استفاده از روش هاي معمول توليد كرد و مورد سنجش قرار داد. اين حسگر به هيچ عنوان نمونه ي خارجي يا داخلي نداشته و براي اولين بار ساخته مي شود.

در اين اختراع با استفاده از شناسه هاي معمولي روشي جهت ساخت انواع حسگرها ارائه مي شود كه با استفاده از آن مي توان از انواع حسگرهاي ساخته شده مبتني منطق سنجش رسانشي به صورت بيسيم و با استفاده از خوانشگرهاي در دسترس به شيوه اي ساده و ارزان بهره برد. مواد فعالي (جوهرها) كه در اين پلتفرم قابل استفاده اند مواد فعال و حساس به محركي هستند كه با ورود محرك همچون نشستن مولكول گاز هدف بر روي آن ها دچار تغيير رسانش (افزايش يا كاهش مقاومت) مي شوند و اين تغيير مقاومت موجب تغيير ميزان اتلاف انرژي تگ شده و در نهايت اين تغيير رسانش به صورت خاموش يا روشن شدن يا مقدار عددي به دستگاه خوانشگر شناسه به صورت بيسيم گزارش مي شود و كاربر توسط نرم افزار مخصوص از آن مطلع مي شود. اين مواد فعال مي توانند جوهرها، محلول ها، نانومواد، مواد پرس شده به شكل مداد، كامپوزيت ها، پليمرهاي رسانا، ساختارهاي يك يا دوبعدي رسانا و ساير اشكال حسگرهاي رسانشي باشند.

در اين تحقيقات نانوذرات نرم با استفاده از تك زنجيره هاي پليمري در مقياس چند گرمي توليد شد. اين نانوذرات در يك راكتور نيمه پيوسته ساده با استفاده نور فرابنفش توليد شده اند كه شرايط دمايي و محيطي مراحل توليد، شرايط ملايمي بوده و در دماي اتاق انجام مي گيرد. اين نانوذرات با استفاده از واكنش درون زنجيري توليد مي شوند كه مي توانند اندازه ذرات 7.5 نانومتري را داشته باشند. از ويژگي هاي اين نانوذرات مي توان به پخش مناسب در ماتريس ها بدون افزايش ويسكوزيته نانوكامپوزيت و استفاده در جوهر پرينت، نانوكامپوزيت هاي قالب گيري و دستگاه هاي الكترونيكي اشاره كرد.

توليد فوم هاي ميكروسلولار با استفاده از عوامل فوم زا فيزيكي، روشي حساس به دما مي باشد. در تمامي روش هاي معمول حرارت دهي، در قطعه گراديان دمايي ايجاد مي گردد كه ساختار فوم را غير يكنواخت ساخته و فوم سازي قطعات بزرگ با استفاده از اين روش را عملا ناممكن مي سازد. حرارت دهي مايكروويو روشي سريع داراي قابليت حرارت دهي حجمي و انتخاب پذيري مواد مي باشد. با استفاده از تابش مايكروو در يك سيستم نانو كامپوزيت پليمري حاوي نانو ذرات جاذب مايكروويو، حررات بصورت همزمان در تمامي حجم قطعه ايجاد مي گردد. با استفاده از اين روش فوم يكنواخت حاصل مي گردد و فوم سازي مستقل از ضخامت مي گردد. اين روش مي تواند در توليد كليه فوم هاي ترموپلاستيكي با استفاده از عوامل فوم زا به كار گرفته شود و در زمينه هايي چون فوم هاي پزشكي، عايق هاي امواج الكترومغناطيس و فوم هاي هادي كه يكنواختي ساختار حائز اهميت است به كار گرفته شود.

حسگرهاي بخار بر پايه نانو كامپوزيت رساناي پليمري به دليل پايداري محيطي طولاني سادگي ساز و كار و خطيت پساخ قابليت مدل سازي و پيش بيني پاسخ قابليت تنظيم حساسيت تنوع شيمياي بالا براي ساخت آرايه بيني الكترونيكي قابليت طراحي مولكولي پليمر براي اهداف و كاربردهاي خاص مثل تشخيص بخار انانتيومرها و عناصر بيولوژيكي هماهنگي با فناوري ميكروالكترونيك و قابليت استفاده در دستگاههاي كم حجم سبك و قابل حمل عملكرد در دماي اتاق و توان مصرفي پايين هزينه كم سهولت فرايند توليد و ... نسبت به ديگر فناوري هاي حسگر متداول داراي قابليت و كارايي بيشتري مي باشند. اين باعث شده تا استفاده از اين مواد به عنوان يكي از مهمترين گزينه ها همواره براي ساخت آرايه هاي حسگر بخار مورد استفاده در سامانه هاي بيني الكترونيكي با بويايي مصنوعي مطرح باشد. با نوآوري انجام شده ميتوان از گستره بسيار وسيع پليمرهاي موجود براي ساخت آرايه حسگر متنوع استفاده كرد ضمن اينكه امكان بهينه سازي موادي و سنتز پليمرهاي جديد با استفاده از فناوري روز مزيت بالقوه ديگر استفاده از نانو كامپوزيتهاي رساناي پليمري به عنوان حسگر بخار است. در عين حال اين نوآوري از ويژگيهاي برتر نانو تيوب نسبت به گزينه هاي متداول فاز رسانا در بهبود مشخصات حسي بهره برده و كاربردي عملي از نانو فناوري را نشان مي دهد.

در ديسپرسيون نانو ذرّات داخل ماتريس پليمري كه عمدتا\\" با هدف بهبود خواص مكانيكي و حرارتي انجام مي شود هرچند روشي ساده مي باشد اما به به دليل احتمال تجمع دوباره نانو ذرّات، درصد استفاده از نانو ذرّات محدود بوده و در نتيجه تغيير خواص عمده اي در محصول نهايي اتفاق نمي افتد. در تحقيقات بعدي نانو ذرّات را از طريق واكنش شيميايي با زنجيرهاي پليمري درگير كردند. اين كار كه اصلاح شيميايي سطح نانو ذرّات ناميده مي شود با مواد و فرايندهاي مختلفي روي انواعي از نانوذرّات مي تواند انجام گيرد. در اين روش هاي شيميايي با توجه به عامليّت ايجاد شده روي نانوذرّات، قابليّت واكنش را با گروه خاصي از مواد پيدا مي كنند و براي هر يك از رزين هاي مورد استفاده در روكش هاي سطح، بايد اصلاح سطحي مخصوصي روي ذرّات انجام بگيرد. راه حل ارائه شده: به منظور حل مشكلات بيان شده روي نانوذرّات سپيوليت، اصلاح شيميايي با استفاده از منومر فلوئورينه و عامل سيلاني به منظور ابرآبگريز نمودن آن انجام گرفت به نحوي كه اولاً افزودن مقدار كمي از نانوذرّات سنتز شده به روش ساده ديسپرسيونِ فيزيكي، بتواند خاصيّت آبگريزي مدنطر را در پوشش نهايي ايجاد كند و ثانياً در تمامي رزين ها و رنگ هاي مورد استفاده در روكش هاي سطح قابل استفاده باشد. كاربرد اختراع: نانو ذرّات ابرآبگريز به دست آمده قابل استفاده در انواع رنگ ها و رزين ها از جمله رنگهاي ترافيكي، رزين هاي پلي يورتان، اپوكسي و هر جا كه خاصيت فوق آبگريزي مدّ نظر است مي باشد. از اين نانوذرّات ابرآبگريز مي توان در توليد عايق هاي رطوبتيِ پشت بام، عايق بتن، عايق كاري پي ساختمان، ايزولاسيون رطوبتي سرويسهاي بهداشتي، حمام، استخر و گنبد مساجد، چسب كاشي، پوشش هاي آب بند و... استفاده نمود.