|
26-§ Nanofabrika va nanosex
2003 yilda Nagoya shaxri (Yaponiya) universiteti mutaxasislari birinchi mexanokimyoviy robotlashtirilgan nanostruktura sintezini UNT (uglerod nano trubkasi) dan ajratib olishdi. Bittalik MUNT ni yorib, uning ikkala qismini kovolent qilib biriktirishdi.
2004 yilda Berkli shaxrining Lourens Milliy Labaratoriyasida (AQSH) UNT shoxchalari Indiyning yuza qismi boshi oxiriga birga eritilgan nanozarrachalari elektr potensiali asosida u uchidan bu uchiga o’tkazish uchun foydalanildi. Bu uslub alohida molekulalarni ko’chishi va ehtimol atomlar ko’chishi va ulardan atom kattaligidagi jixozlar va uskunalar yaratishda qo’llanilishi mumkin.
Mantiqan nano elektromexanika sistemalar vibratorlari, motorlar va boshqa qismlari ishlab chiqishini ko’rib chiqilgan. Motorda gaz oqimi yoki yo’naltirilgan lazer nuri orqali harakatga keltirish mumkin.
2004 yilda Kornel Universitetida (AQSH) bittalik nanotrubkadan elektomexanik vibrator yaratilgan bo’lib, u generator radioto’lqinlari yoki o’ta sezgir vazn o’lchamli masalan vazni spektrometr vazifasini o’tashi mumkin. Uskunani radiopriyomnik yoki uyali telefon filtrlari sifatida qo’llash mumkin. Bunday vibratorlardan nanogitara simlarini yaratish mumkin. Eng katta potensial imkoniyatlarga kimyoviy sezgir unikal nanotrubkalar egadir. Bu uskunalar o’lchov asbobining kimyoviy va fizik xususiyatini o’zgartirish uchun ishlatiladi. Kimyoviy sensorlar sezgir elementlardan tashqari o’tkazuvchi va o’zgartiruvchi informasiyalarga egadir. Sezgir elementlar sifatida yarim o’tkazgich uglerod nanotrubkalar, signal signal tashuvchi metal yoki yarim o’tkazgichli UNT qo’llaniladi. Signal tashuvchi sifatida UNT eng a’lo xususiyatlarga ega bo’lib, oddiy ko’mir elektrodlari yoki shisha uglerodli elektroddan afzalroqdir.
Signallarni o’zgartirish uchun elektr usullarida koduktrometr (elektr tokini o’tkazuvchanligini o’lchash) dan, potensiometr (nolga teng bo’lgan yopiq zanjirdagi elektrod potensialini o’lchash ) dan, amperometr (uzviy potensialda elektr tokini o’lchash), voltoamperometr (ya’ni voltmetr potensial o’zgarishi asosida tokning o’zgarishini o’lchash) dan foydalaniladi. Yuqoridagi barcha usullar keng qamrovli tarzda suyuq birikmalar o’rganishida foydalaniladi.
UNT larning qarshiligi ko’p tomonlama ularning yuzasiga biriktirilgan yarim o’tkazgich molekula soni va tabiatiga bo’g’liqdir. Qaysiki Hozirgi paytda juda rivojlangan konduktometr va ampermetrni turli xil gaz va suyuqliklarning tarkibini o’rganishiga imkon yaratadi. Kimyoviy sezgir UNT li katta yuzadagi kichik xajmi bilan ajralib turadi, yuqori sezuvchanligi, tez ulanishi va yaxshi o’zlashtirilishidir.
Ratsional kimyoviy UNT ko’payishi yoki bezatilishi, ayniqsa OUNT larni elektr xususiyatlarini o’zgartirib, termo EYUK (elektr yurituvchi kuch) da va o’tkazuvchanlikni o’zgarishi mumkin, bu esa sensorni boshda xususiyatlari va sezgirligini boshqarishiga imkon beradi.
Shunday qilib, pd nanobo;lakchalari bilan qoplangan H2 molekulyar konsentrasiya o’tkazgichini OUNT dan tayyorlashi mumkin.
UNT larning sensor plyonkalari xususiyatlari shuningdek defektlarni tabiati va konsentrasiyasiga bog’liqdir. UNT sezgirligini oshirish uchun nafion yoki polietelenimik va kraxmal aralashmasi bilan qoplanadi.
Ba’zi bir gaz sensorlari turli xil ionlashgan xususiyatlari gazlar regestrasiyasiga asoslangan. Oddiy uskunalar tarkibi jixatidan murakkab, ko’p energiyani sarflaydi va yuqori elektr toki kuchiga egaligi bilan xavflidir. MUNT asosidagi sensor qavatlar bunday kamchiliklardan mustasno.
UNT sensor plyonkalarida “bor” va “azot” bilan taminlanganligida ishlatish ma’qul ko’rinadi. Isbotlanganidek, CNx-NT indivudial plyonkadan olingan NH3 sensorlari eng tezkor va 2-3 soat ichida tez to’yinishida xususiyatiga ega.
UNT elektr xususiyatlarini mexanik ta’sir stida elektromexanik sensorlar ta’siri o’zgaradi.
UNT ni signalini optik o’zgartirib beruvchi sifatida ham qo’llash mumkin. Buning uchun ba’zi polimerlarning flyuressent xususiyatiga ma’lum metallar ta’siridan foydalaniladi.
Jadal rivojlanib borayotganlar qatoriga biosensorlarni misol qilsak bo’ladi. Biosensorlar biologik moddalar saqlovchi sensorlardir (DNK va DNK oligonukloitedlari, enzimalar, antitela, membrionalar, to’qimalar, mikroorganizmlar va boshqalar). Gaz sensorlaridan farqli o’laroq biosensorlar nam muxitda, ya’ni biologik suyuqliklarda xukm suradi. UNT biosensorlari asosi sifatida, kichik xajm, yuqori darajadagi yuza, kimyoviy inertligi, juda kichik xajmligiga qaramasdan o’rganish mumkinligi, tez ishlashi va yaxshi o’zlashtirilishi tufayli ustunlikka egadir.
Zamonaviy biosensor konsepsiyasi 1960 yillarda paydo bo’lgan bo’lib, 1980 yillardayoq juda ko’p miqdorda yaratilgan edi. Eng ko’p o’sha davrda ampermetr sensorlar ishlab chiqarilgan edi.
Ampermetr biosensorlar ta’siri biomolekulalarining o’zaro ta’siriga asoslanib, sensor elektrodida imoblizasiya qilinadi. O’zaro tasir elektr tokiga ta’sir o’tkazib, modda konsentresiyasiga proporsional kuchga ega bo’ladi va o’lchanishi mumkin bo’ladi.
Biosensorlardan molekulyar massasi (~150 kDa) katta bo’lgan oqsillardan foydalanish mumkin. Biosensorlar ishlab chiqaruvchilariga odam DNK sini o’rganish eng kuchli qiziqish uyg’otadi. UNT massividagi uglerod, funksionallashtirilgan DNK uskunadagi butun DNK gibridlanishidan aniqlash mumkin. Biosensorlar oldindan kasalliklarning aniqlab berishi, ayniqsa ankologik, potogen mikroblar va toksinlarni tekshirishi, fosfororganik pestesidlar va nerv parolitik gazlardan, shuningdek qondagi umumiy xolostelik miqdorining aniqlashi mumkin.
Ko’pgina biosensorlar antitelalarga egadir. UNT ustida anti-Salmonella va anti-Staphylococcus aureus oqsillarining immobilizasiya qilinishi bo’yicha tekshiruvlar o’tkazilgan.
Real biologik sistemalar ancha murakkab bo’lib, juda keng tarkibiy qismga ega.
Nanotrubkalarning kichik o’lchamliligi, mustaxkamligi va elastikligi tufayli UNTlarning atom kuchli va tunnel mikroskoplaridan zondlar tayyorlashida raqobatdoshlari yo’q. Ularning qo’llanilishi mikroskoplarning xususiyatlarini yanada oshirib, o’rganish uchun yaroqlo ob’yektlarning sonini ko’paytiradi. UNT dan yaratilgan zondlar xususiyati shundaki, ular mikriskopga ziyon yetkazmasdan biologik ob’yektlarni o’rganish mumkin.
Do'stlaringiz bilan baham: |
