نانو حسگرها

در طراحی یک حسگر دانشمندان علوم مختلف مانند بیولوژی، الکترونیک، شاخه‌های مختلف فیزیک و شیمی حضور دارند. با پیشرفت علم در دنیا و پیدایش تجهیزات الکترونیکی و تحولات عظیمی که در چند دهه اخیر در خلال قرن بیستم به وقوع پیوست نیاز به ساخت حسگرهای دقیق‌تر، کوچکتر و دارای قابلیت‌های بیشتر احساس شد. امروزه با حسگرهایی با حساسیت بالا استفاده می‌شود به طوریکه در برابر مقادیر ناچیز از گاز، گرما و یا تشعشع حساس‌اند. بالا بردن درجه حساسیت، بهره و دقت این حسگرها به کشف مواد و ابزارهای جدید نیاز دارد. نانو حسگرها، حسگرهایی در ابعاد نانومتری هستند که بخاطر کوچکی و نانومتری بودن ابعادشان از دقت و واکنش پذیری بسیار بالایی برخوردارند به طوری که حتی نسبت به حضور چند اتم از یک گاز هم عکس العمل نشان می دهند. نانو حسگرها براساس نوع ساختارشان به سه دسته‌‌ نقاط کوانتومي، نانو لوله‌هاي کربني و نانو‌ ابزارها تقسيم‌ بندي مي‌شوند.

يک حسگر ايده آل بايد خصوصيات زير را داشته باشد:

به طور صريح اين قبيل مزاياي نانوحسگرها باعث شده است که به عنوان فرصتي وسوسه‌انگيز براي بازار تلقي شوند. نانوحسگرها به طور ذاتي کوچک‌تر و حساس‌تر از ساير حسگرها مي‌باشند. همچنين اين ظرفيت را دارند که قيمت تمام شدة آنها کمتر از قيمت تمام‌شده حسگرهاي موجود در بازار باشد. براي مثال اگر قيمت حسگرهاي صنعتي متداول امروزي، چند 10 هزار دلار باشند براي نانوحسگرهايي که بتوانند همان کار را انجام دهند به صورت نظري چند 10 دلار برآورد مي‌شود. نانوحسگرها همچنين هزينه جاري را نيز کاهش مي‌دهند، زيرا به طور ذاتي برق کمتري مصرف مي‌کنند.

درنهايت از آنجايي که نانوحسگرها هزينه‌هاي خريد و اجرا را کاهش مي‌دهند؛ ممکن است به‌کارگيري آنها به صورت آرايه‌ها و توده‌ها مقرون به صرفه باشد و همچنين بتوانند به شکل فراگير و حتي اضافي در قطعات کاربرد پيدا کنند؛ به طوري‌که اگر يک نانوحسگر از کار بيفتد و از مدار خارج شود بتوان از آن صرف نظر کرد و ضريب امنيت در حد مطلوبي باقي بماند، زيرا تعداد زيادي نانوحسگر ديگر در سيستم مي‌توانند کار آن را به عهده بگيرند.