سائنسدانوں نے ایک جدید امونیا سینسنگ پلیٹ فارم تیار کیا ہے جو کمرے کے درجہ حرارت پر کام کرتے ہوئے انتہائی کم ارتکاز پر نقصان دہ امونیا گیس کا پتہ لگانے کے قابل ہے ۔

امونیا کھاد کی پیداوار ، ریفریجریشن ، کیمیائی مینوفیکچرنگ اور زراعت جیسی صنعتوں میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے ۔  تاہم ، امونیا کا حادثاتی پھیلاؤ آنکھوں ، جلد اور تنفس کے نظام میں شدید جلن کا سبب بن سکتا ہے ، جبکہ طویل عرصے تک پھیلاؤ صحت کی سنگین پیچیدگیوں کا باعث بن سکتا ہے ۔  اس لیے کام کی جگہ کی حفاظت ، ماحولیاتی تحفظ اور صحت عامہ کو یقینی بنانے کے لیے امونیا کی مسلسل اور قابل اعتماد نگرانی ضروری ہے ۔

اس چیلنج سے نمٹنے کے لیے سائنس اور ٹیکنالوجی کے محکمے (ڈی ایس ٹی) کے ایک خود مختار ادارے سینٹر فار نینو اینڈ سافٹ میٹر سائنسز (سی ای این ایس) بنگلورو کے محققین نے ہائبرڈ ونیڈیم آکسائڈ-ونیڈیم سلفایڈ (وی او ایکس/وی ایس 2) ہیٹرو اسٹرکچر پر مبنی ایک انتہائی حساس گیس سینسر تیار کیا ہے ۔

سینسر کو ایک کنٹرول شدہ سطح کی تبدیلی کے عمل کے ذریعے تیار کیا گیا تھا جو امونیا کے جذب کے لیے وافر مقدار میں فعال سائٹس بناتا ہے جبکہ بیک وقت سینسنگ پرت کے اندر چارج ٹرانسپورٹ کو بڑھاتا ہے ۔  یہ ہم آہنگی کا امتزاج سینسنگ کی کارکردگی کو نمایاں طور پر بہتر بناتا ہے ، جس سے ماحول کے حالات میں امونیا کا تیزی سے اور انتہائی چنندہ انداز میں پتہ لگانے میں مدد ملتی ہے ۔

تیار کردہ سینسر نے غیر معمولی کارکردگی کا مظاہرہ کیا ، جس میں امونیا کے ارتکاز کا پتہ لگایا گیا جو پیشہ ورانہ ماحول کے لیے تجویز کردہ حفاظتی حدود سے 319 پارٹس فی بلین (پی پی بی) کم ہے ۔  اس کی الٹرا لو کا پتہ لگانے کی صلاحیت کے علاوہ ، سینسر نے دیگر عام گیسوں کے خلاف بہترین انتخاب ، بار بار سینسنگ سائیکلوں پر مستحکم آپریشن ، دس ہفتوں سے زیادہ طویل مدتی معتبریت اور وسیع حراستی کی حد میں موثر کارکردگی کا مظاہرہ کیا ۔  بہت سے روایتی گیس سینسرز کے برعکس جن کے لیے بلند درجہ حرارت یا بیرونی ایکٹیویشن ذرائع کی ضرورت ہوتی ہے ، نیا تیار کردہ آلہ کمرے کے درجہ حرارت پر مؤثر طریقے سے کام کرتا ہے ، توانائی کی کھپت کو کم کرتا ہے اور تعیناتی کو آسان بناتا ہے ۔

مادی اختراع کے علاوہ ، پروفیسر انگپنے سبرامنیم کی قیادت میں تحقیقی ٹیم نے ڈاکٹر وشنو جی ناتھ کے ساتھ ، انکور ورما ، ابھیجیت پال ، اور ڈاکٹر سبھاش چیرومنل کروموتھل کے ساتھ مل کر سینسنگ ٹیکنالوجی کو عملی پروٹو ٹائپ میں تبدیل کیا جس کا مقصد حقیقی دنیا کی ایپلی کیشنز ہیں ۔  امونیا کے ارتکاز کے پہلے سے طے شدہ حفاظتی سطحوں سے تجاوز کرنے پر فوری انتباہات فراہم کرنے کے لیے ایک پورٹیبل حد سے متحرک نگرانی کا نظام تیار کیا گیا تھا ۔  یہ آلہ خود بخود ماحولیاتی حالات کو محفوظ ، انتباہی اور خطرے والے علاقوں میں درجہ بندی کرتا ہے ، جس سے تکنیکی مہارت کی ضرورت کے بغیر تیزی سے تشریح اور ردعمل کی اجازت ملتی ہے ۔  اس طرح کے سینسنگ آلات کو صنعتی سہولیات ، اسٹوریج یونٹس ، لیبارٹریوں اور زرعی ماحول میں تعینات کیا جا سکتا ہے جہاں امونیا کا رساو ایک اہم خطرہ ہے ۔

محققین نے سینسر کو لچکدار پیزو الیکٹرک نینو جنریٹر کے ساتھ مربوط کرکے خود سے چلنے والے امونیا کا پتہ لگانے والے آلے کا مزید مظاہرہ کیا ۔  نتیجے میں آنے والا آلہ سادہ انسانی حرکتوں سے مکینیکل توانائی حاصل کرتا ہے اور اسے برقی طاقت میں تبدیل کرتا ہے ، جس سے بیرونی طاقت کے ذریعہ کی ضرورت کے بغیر گیس کا پتہ لگانے میں مدد ملتی ہے ۔  یہ خصوصیت دور دراز یا وسائل سے محدود ترتیبات میں خود مختار ماحولیاتی نگرانی کے مواقع کھولتی ہے ۔

اس کے علاوہ ، پولیمر ، کاغذ اور ٹیکسٹائل سبسٹریٹس پر سینسر کے لچکدار اور پہننے کے قابل ورژن کامیابی کے ساتھ بنائے گئے ۔  ان ہلکے وزن والے آلات نے موڑنے ، پلٹنے اور فولڈنگ کے حالات میں بھی سینسنگ کی صلاحیت کو برقرار رکھا ، جو اگلی نسل کے پہننے کے قابل الیکٹرانکس کے لیے اپنی افادیت کا مظاہرہ کرتے ہیں ۔  ذاتی حفاظت کی نگرانی اور ذہین ماحولیاتی سینسنگ میں ممکنہ ایپلی کیشنز کو ظاہر کرنے کے لیے پروٹوٹائپ سمارٹ بینڈ ، اسمارٹ ہوم وارننگ سسٹم ، اور الیکٹرانک ٹیکسٹائل پلیٹ فارم بھی تیار کیے گئے تھے ۔

اے سی ایس سینسرز جریدے میں شائع ہونے والی تحقیق میں اس بات پر روشنی ڈالی گئی ہے کہ کس طرح جدید نینو میٹریل اور جدید ڈیوائس انجینئرنگ کو مل کر انسانی صحت اور ماحولیات کے تحفظ کے لیے عملی ٹیکنالوجیز تیار کی جا سکتی ہیں ۔  پورٹیبل ، خود کار اور پہننے کے قابل سینسر پروٹو ٹائپ کا کامیاب مظاہرہ ٹیکنالوجی کی استعداد اور اگلی نسل کے گیس کی نگرانی کے حل کے لیے اس کی صلاحیت کو اجاگر کرتا ہے ۔

اشاعت کا لنک: https://doi.org/10.1021/acssensors.5c02600

********

ش ح۔ ض ر۔ ا ک م

U. No. 9922

(रिलीज़ आईडी: 2284482) आगंतुक पटल : 10