التقانة والمستشعرات النانوية

المغلقة السيارات مواقف في CO الكربون أكسيد أول مستشعرات استخدام

إعـــداد

ص#ح أحمد

Ahmed Salah

الحداد خولة

Khaoula AL-HADDAD

عساف محمد

Muhammad ASSAF

سليمان محمود

Mahmoud Sulaiman

2015

)كامل الفريق... ( الذاتية السيرة

Personal information

Muhammad ASSAF Name

23/03/1981 Date of Birth

Syrian Nationality

Agro.assaf81@gmail.com Contact information

+90 536 929 33 23 GSM

Education and Training

Bachelor in agricultural engineering Dept. of Horticulture - Faculty of agriculture – Aleppo University

1999-2004

Master Degree in medicinal plants and essential oils – Dept. of Horticulture - Faculty of agriculture – Aleppo University

2007-2011

ICDL Certificate

AlKendi institute, Aleppo (Syria) 2009

Certificate of accountant and commercial correspondences

AlTeknia institute, Aleppo (syria) 2007

Certificate of English examination for registering in MA

University of Aleppo, Aleppo (Syria) 2006

Certificate of English examination for registering in Ph.D

University of Aleppo, Aleppo (Syria) 2011

Work experience

Agronomist - General supervisor of pest control

Goverment of Syria – Ministry of Health - Leishmania Control center, Aleppo (Syria)

2007-2014

Agronomist - Supplier of pest control

Carrefour, Aleppo (Syria)

2008-2009

Agronomist – Marketing and sales engineer

Tarakçıoğlu sondaj Mühendislik, Kahraman Maraş (Turkey)

2014-present

Accountant – Kawkab Durri , Aleppo (Syria) 2008 – 2014

Arabic (mother tounge) – English - Turkish

Languages

Personal information

Mahmoud Suliman Name

30/10/1983 Date of Birth

Jordanian Nationality

mraqiq@samama.com Contact information

Education

Bachelor in Electrical Engineering at the University of Jordan, Amman, Jordan

2007

Work experience

Design Engineer

BAHA consultant engineering & Masters Company (Jordan)

2007-2010

Desing Engineer and Site Engineer

SAMAMA Company (Electromechanical contractor) (KSA)

2010-present

Arabic (mother tounge) – English Languages

Personal information

Ahmed Salah Name

12 / 6 / 1995 ... (20 years old) Date of Birth

Egyptian Nationality

Ahmedsalah_821995@yahoo.com Contact information

Education

Start at Faculty Of Science At the university of Alexandria , Egypt

2013

Molecular Biology – Biochemistry

Department

Arabic (mother tounge) – English Languages

:الفھرس

رقم ... الوصف الصفحة

1-3 للط7ب الذاتية السيرة

4 الفھرس

5 "عامة فكرة" الملخص

6 المقدمة

7-11 المشروع

12-15 "العملى الجزء" التنفيذ آلية

16 المستخدمة المراجع

: الملخص

حاسة وھى البشرية حواسنا أحد بتقليد فيه نقوم والذى النھائى مشروعنا لكم نقدم و السيارات مواقف فى الكربون أكسيد أول لغاز مستشعر بصناعة نقوم حيث الشم

ب يسمى حيث الغاز ھذا خطورة ھو النقطة ھذه الى اتجاھنا وسبب المغلقة اYماكن

يقتلك وبالتالى لون او رائحة لديه ليس Yن وذلك" silent killer " الصامت القاتل

.... اYط7ق على الغازات أخطر أحد بذلك وھو الھواء فى معدله زيادة عند تدريجياً عليه يتعرف مستشعرنا فأن لذلك السيارات مواقف فى له التعرض نسبة وتزدادا

أنف لكم نقدم فأننا وبالتالى, " والخطير منھا ا`من" المختلفة تركيزاته عند

FET المجال تأثير ترنزستورات ھنا نستند أننا حيث.. نانوية خواص ذات الكترونى

الغازات استشعار على الفائقة لقدرتھا الفلز أكسيد من نانوية أس7ك من المصنوعة نظراً الزنك اكسيد الى المستندة الفلز اكسيد من نانوية اس7ك استعمال يتم حيث

موصلة شبه مادة تكون أن من يمكنھا مما 3.37ev الى تصل نطاق لفجوة Yمت7كھا

الكيميائى البخار وتكثيف نقل اساليب وباستخدام الغازات اكتشاف فى جداً فعالة وھكذا.. سيليكون ركيزة على منتظم النانوى الزنك اكسيد اس7ك نسق تصنيع يمكن

باستخدام به وينبھنا ھذا الخطر الغاز يستنشق مستشعر عليكم نعرض فأننا لذلك

شكراً .. النانو تقنية تطبيقات أحدى

: المقدمة -1

وسريعة دقيقة وسائل عن للبحث قويا حافزا الصحية والمخاطر بالبيئة المتزايد العالمي اfھتمام يشكل تعرف حساسة مجسات الغرض لھذا يستخدم. منھا السام وخصوصا الكيميائية المركبات من العديد عن للكشف

بعض غياب فإن لذلك الحيوية العمليات من للعديد الرئيسي المصدر الھواء يعتبر حيث. اfلكترونية باoنوف. الحيوية العمليات ھذه في اضطراب الى يؤدي ان الممكن من فيه غريبة اخرى عناصر وجود او عناصره

للكشف الشم حاسة على اfنسان اعتمد فقد ولذا معينة برائحة تتميز قد ولكنھا اللون عديمة الغازات ھذه معظم تبعا اساسية فئات عشرة الى تصنفھا حيث العديدة الروائح على التعرف يمكنھا اfنسان عند الشم حاسة .عنھا

.المتطابقة الغازية للمركبات متماثلة استجابات تظھر والتي المستقبلة للخلية

بأنه يتميز فھو البيئة في الموجودة السامة الغازات أھم من واحدا الغازات من الكربون أكسيد أول غاز يعد تركيبھا في يدخل التي للمواد الكامل غير اfحتراق عملية عن ينتج فھو ، له وfطعم والرائحة اللون عديم

ل�نسجة اoكسجين نقل من الدم يمنع بأنه تأثيره ويتجلى اoحفوري، والوقود والخشب كالغاز الكربون عنصر على شخصا 14 أن HSE احصائيات وتظھر كبير، بشكل القاتلة الغازات من يعد فھو وبالتالي ، الحية واoعضاء

أو التھوية سوء نتيجة والمداخن الغاز أجھزة عن الناتج CO بغاز التسمم نتيجة المتحدة المملكة في يموتون اoقل

في تلف إلى يؤدي أن يمكن طويلة لفترات الغاز لھذا التعرض أن كما ، اoجھزة لتلك الصحيح التركيب عدم . الشلل حدوث أو الدماغ أنسجة

من جمعھا تم CO غاز من مختلفة لتراكيز طويلة لفترات التعرض عن الناجمة ا�ثار يلخص جدول فيمايلي

NFPA ذلك في بما موثوقة مصادر

CO تركيز الصحية التأثيرات المصدر

ppm 0 ومنعش طبيعي ھواء

ASHRAE قصى الحدo9 القصير المدى على له التعرض المسموح ا ppm

ppm 24-10 النسبة لھذه الطويل التعرض عند الصحية الحالة تأثر إمكانية

ACGIH 25 عمل ساعات 8 خ#ل لھا اليومي التعرض المسموح الغاز نسبة ppm

OSHA قصى الحدo50 العمل مكان في له التعرض المسموح ا ppm

ppm 100 ساعة 2 – 1 بعد طفيف صداع

ppm 200 التعرض من ساعات 3- 2 بعد والصداع بالتعب والشعور وغثيان دوخة حدوث

في الشخص حياة تصبح أن يمكن كما ، التعرض من ساعة 2 – 1 بعد وغثيان صداع حدوث ساعات 3 لمدة النسبة لتلك التعرض استمر غذا خطر

400 ppm

حدوث – دقيقة 45 لمدة النسبة لھذه التعرض بعد والغثيان والدوخة للصداع أعراض وجود ساعات 3- 2 غضون في الوفاة حدوث – واحدة ساعة لمدة التعرض بعد الوعي وفقدان انھيار

800 ppm

حدوث - دقيقة 20 لمدة النسبة لھذه التعرض بعد والغثيان والدوخة للصداع أعراض وجود ساعات 2- 1 غضون في الوفاة

1600 ppm

حدوث – دقيقة 10- 5 لمدة النسبة لھذه التعرض بعد والغثيان والدوخة للصداع أعراض وجود واحدة ساعة غضون في الوفاة حدوث – دقيقة 30 لمدة التعرض بعد الوعي وفقدان انھيار

3200 ppm

ppm 6400 الغاز من النسبة لھذه التعرض عند دقيقة30 غضون في الموت

ppm 12800 التعرض من دقيقة 3 – 1 غضون في الموت ، الوعي فقدان ، مباشرة فيزيولوجية آثار

:الغاز كشف أجھزة -2

معينة منطقة في الغازات من مختلفة أنواع وجود عن بالكشف يقوم جھاز ھو اfلكتروني الغاز كاشف نظام مع المحاكاة يتم ثم ومن الغاز تسرب عن بالكشف يقوم حيث. السامة والغازات ل#شتعال القابلة كالغازات

ا�نذار أجھزة مثل ومرئية مسموعة إشارات من سلسلة عبر التنبيه خ#ل من اfشارة مع للتعامل الموجود التحكم بعدھا ليقوم الغاز، أبخرة من خطيرة مستويات عن الكشف يتم عندما وذلك الساطعة واoضواء الصوتية

. الموجود التحكم نظام حسب غيره او المختص جوال الى رسالة إرسال يمكن أو المشكلة مع بالتعامل المختصون عملية الموص#ت، أشباه على تشغيلھا في تعتمد فقد تشغيلھا �لية وفقا الغاز عن الكشف أجھزة أنواع وتتعدد

.الثابتة أوأجھزة محمولة أجھزة تكون أن إما وھي وغيرھا، الحمراء، تحت اoشعة اoكسدة،

:لdكسدة المحفز الكاشف •

إحدھما ولكن اoلمنيوم من بطبقة مطلي وك#ھما الب#تين، من اللوالب من اثنين من الكشف جھاز يتكون عليه اoكسدة منع أجل من بالب#ديوم معالجته يتم لم ا�خر أما اfكسدة، يسبب الذي بالب#ديوم محفز يكون

.الغاز تسرب عن الكشف عند إنذار وإحداث الدائرة غلق ليتم

اللوالب خ#ل من التيار يمر حيث درجة 450 إلى الوصول أجل من

.الغاز بأكسدة تسمح لكي مئوية درجة ارتفاع إلى تؤدي واoكسدة المعالج اللولب في فقط الحرارة تسبب مما سابقا ذكرنا كما ل�كسدة

وبذلك الدائرة في اfتزان عدم في .الغاز تسرب عن الكشف يتمfمن النوع ھذا استخدام يجب أنه إ

التي البيئات في المستشعرات اكبر اoكسجين تركيز على تحتوي

تتأثر استجابته أن كما. % 15 من المركبات بعض بوجود ببعض

وجود مثل عمله تثبط التي الكيميائية

المسببة والمواد واoبخرة والراتنجات والشحوم الكبريت وحمض الكبريت اكسيد وثاني الھالوجنية المركبات في كببر انخفاض في تتسبب و عمره وطول الكاشفات من النوع ھذا استجابة على تؤثر حيث للتآكل،

ا�ستجابة وقت ، ل#شتعال القابلة الغازات لجميع صالح فھو المزايا من العديد النوع لھذا أن إf. حساسيته بسھولة، استبداله يمكن كما والخدمات، المعايرة وسھولة التكلفة، وإنخفاض ، ثانية 15 من اقل جداَ قصير

.سنوات 4-2 طويلة مدة ويخدم

:الحراري الكاشف •

دون المرجع الغاز مع عنه الكشف المراد للغاز الحرارية الموصلية مقارنة خ#ل من النوع ھذا يعمل من اfستشعار جھاز يتكون .أوكسجين بدون أو استخدامھا مع الجوي الغ#ف في ويمكن كيميائي، تفاعل

في) المرجع( ا�خر العنصر اغ#ق يتم حين في الجوي، للغ#ف) الكاشف( واحد عنصر يتعرض عنصرين ويمكن. بينھما الحرارة درجة في للتغيرات يتحسس وبالتالي النيتروجين مثل المرجع أو القياسي الغاز جو عن الكشف وإمكانية اoكسجين، بدون أو مع الغازات من عالية تركيزات تحسس اoجھزة من النوع لھذا f أنھا التقنية ھذه على يعاب أنه إf. المثبطة الكيميائية المركبات بوجود تتأثر f أنھا كما الھليوم، غاز

.الھواء عن الحرارية الموصلية في كبيرا اخت#فا تختلف التي واoبخرة للغازات إf تصلح

:الحمراء تحت باYشعة الكشف أجھزة •

طول عند الضوء طاقة تمتص الغازات أن مبدأ على الحمراء تحت باoشعة اfستشعار جھاز يستند أكثر على تحتوي التي الغازات مراقبة في الحمراء تحت باoشعة اfستشعار أجھزة وتستخدم. معين موجي

والكاشف المصدر بين الغاز يمر عندماف ، CO2 – CO – SO2 – CH4 مثل الذرات من واحد نوع من

ھذا يتكون. الممتصة الطاقة كمية مع طرديا متناسب الغاز تركيز ويكون الحمراء تحت اoشعة الغاز يمتص

تحت اoشعة وكاشف الموجي، الطول مرشح عينة، غرفة الحمراء، تحت ل�شعة مصدر من الكاشف محدد موجي لطول امتصاصه طريق عن الغاز تركيز قياس يتم و العينة، حجرة في الغاز ضخ يتم .الحمراء

نحو العينة حجرة خ#ل من الحمراء تحت اoشعة ضوء توجيه بعدھا يتم الحمراء، تحت اoشعة من. عنه الكشف المراد بالغاز الخاص الموجي الطول باستثناء الضوء كل يزيل أن شأنه من الذي. الكاشف

المستھدف الغاز تركيز مع عكسيا ترتبط الكاشف إلى تصل التي الحمراء تحت اoشعة ضوء شدة أن حيث ھذا يستخدم. تتناقص الحمراء تحت اoشعة ضوء شدة فإن الغاز، تركيز زاد كلما أي العينة، حجرة في

الطھي، غاز تسرب حاfت وفي السيارات، عوادم المداخن غازات عن الكشف في الكواشف من النوع التعامل في بسيطة أنھا كما معين، غاز عن للكشف تستخدم بانھا وتتميز القمامة مقالب من المنبعثة والغازات

السريعة fستجابتھا با�ضافة اoكسجين وجود تتطلب وf المثبطة الكيميائية بالمواد تتأثر وf والمعايرة معھاfولية تكلفتھا عليھا يعاب أنه إoوساخ بالغبار وتأثرھا المرتفعة اoقدرتھا وعدم والمياه الرطوبة ووجود وا

.الغازات أنواع جميع رصد على

الحمراء تحت باYشعة الكشف أجھزة الحراري الكاشف

:CO غاز مسشتعرات -3

المركبات عن الكشف وفي ، السامة الغازات تسرب عن الكشف في عموما الغاز مستشعرات تستخدم يمكن أو ، Gas Chromotography جھاز في كما المختلفة العطرية المركبات تحديد أو اoطعمة، في الضارة

اoنف عمل ألية تشبه المستشعرات ھذه عمل وآلية الكيميائية، الحروب في المبكر ا�نذار أجھزة في استخدامھا المختلفة الروائح بالتقاط تقوم شمية عصبية مستقب#ت على اoنفية البطانة تحتوي حيث ا�نسان، جسم في

العصب الى ومنه الثانوية العصبية الخ#يا الى العصبي الخلية محور خ#ل ينتقل كھربي جھد إلى وتحويلھا للجھد مختلفة قيم إعطائھا خ#ل من المختلفة الغازات بين التمييز يمكن حيث المخ، في الشم مركز إلى ثم الشمي

جھاز من المرسلة الكھربية اfشارات معالجة تتم ذلك بعد. المستقبلة الخلية جزيئات مع تفاعلھا عند الكھربي بين بدقة التمييز بواسطته ويمكن للغاية حساس اfنسان عند اoنف ويعد. بالرائحة الشعور يولد مما المخ في الشم

1:10 تركيزه نسبة بجزء اfحساس لدرجة اfنسان في الشم خ#يا حساسية تبلغ حيث المختلفة الغازات في 12

.الھواء

كانت سواء مختلفة لمتغيرات خارجي محفز او اشارة يتلقى جھاز أنه على المستشعر تعريف ويمكن ھذا بتحويل ويقوم التغيير لھذا فيستجيب, غيرھا او الرطوبة او الحرارة درجات في تغيير أو كيميائية او فيزيائية يتكون عام بشكل. مدلولھا وفھم منھا ل#ستفادة حديثة تكنولوجية بطرق معالجتھا يتم كھربائية اشارة الى التغيير

.المخرج إشارة – المعالجة وحدة – الحساسة المستشعر مادة: وھي رئيسية اجزاء ث#ثة من المستعشر

: CO غاز مستشعرات أنواع -

أو البني اللون إلى لونھا يتبدل والتي بيضاء صفيحة عن عبارة CO غاز لمستشعرات اoولية التصاميم إن

إf يظھر f أنه إf كبيرة بدرجة ومتاحا رخيصا المستشعرات من النوع ھذا وكان ، CO غاز وجود عند اoسود

ا�نذار أجھزة أصبحت CO بغاز التسمم عن الناجمة الوفيات عدد ازدياد مع ولكن. الغاز لھذا بصري تنبيه

.المستخدمة ھي المسموعة

وسرعة والدقة التكلفة ناحية من بينھا فيما تختلف والتي CO غاز مستشعرات من أساسية أنواع أربعة يوجد

.اfستجابة

: chemical-Opto البصري المستشعرالكيميائي •

CO غاز مع تفاعلھا بمجرد لونھا يتغير والتي الملونة الكيميائية المواد من صفيحة من المستشعر ھذا يتكون

.الحماية من اoدنى الحد توفر أنھا إf الثمن رخيصة الطرق من وتعد ،

: Biomimetic للحيوي المستشعرالمحاكي •

وذلك CO غاز وجود حال في داكنا لونا يكتسب والذي الدم خضاب لعمل مشابه بشكل المستشعر ھذا يعمل

حامل ، cyclodextrins المسشعرات من النوع ھذا يستخدم. المحيطة البيئة في الغاز ھذا كمية مع يتناسب بما

ل�شعة مصدر إلى وصلھا أو مباشرة مشاھدتھا يمكن والتي المعدنية اoم#ح من وعدد chromophore اللون

حدت والتي عالية تكلفة ذو النوع ھذا ويعتبر. ثنائي صمام بوساطة رصدھا ثم ومن Led IR مثل الحمراء تحت

Lawrence Berkeley Nationalلتقرير وفق موثوقية اoكثر التكنولوجية يعتبر أنه إf. انتشاره من

Laboratory المرافق في النوع ھذا استخدام يفضل لذلك ، واحدا خاطئا انذارا اعطاء عدم في نجحت والتي

للتكلفة نظرا وذلك اoخرى والمطھرات والكحول الجو معطرات تستخدم التي والفنادق كالمستشفيات الكبيرة .واحدا خاطئا انذارا يسببھا قد التي العالية

: Electrochemical المستشعرالكھروكيمائي •

يحوي ووعاء توصيل، أس#ك قطبين، من يتكون حيث السائلة الكھروكيمياوية الخلية المستشعر ھذا يشبه القطب في اoكسجين استھ#ك يتم CO2 لـ ويتحول القطبين أحد على CO غاز يتأكسد عندما الكبريت، حمض CO غاز تركيز عن شدته تعبر كھربائي تيار ينشأ القطبين بين الكھربائي الجھد في فرق حدوث وبالتالي ا�خر

تتطلب أنھا كما ، CO تركيز قياس في الدقة عالية الطرق من الطريقة ھذه وتعد المحيط، الوسط في الموجود . طويل عمر وذات ، الغرفة حرارة درجة على ،وتعمل الطاقة من اoدنى الحد

: Semiconductor الموص#ت مستشعرأشباه •

oن العنصر ھذا ويحتاج السيراميك، من قاعدة على مثبتة القصدير أكسيد ثنائي من رفيعة أس#ك من يتكون بينما القصدير أكسيد ثاني مقاومة من اoكسجين يزيد حيث يعمل، حتى مئوية 400 حوالي حرارته درجة تكون

.المقاومة ھذه CO غاز يخفض

:Nanosensors النانوية CO غاز مستشعرات -

والقابلة المحددة التفاعل عمليات عن تنتج التي ا�شارات ومعالجة التقاط على قادرة أجھزة عن عبارة النوع ھذا تطوير تم وقد. المجس في الحساسة المادة طبقات من أكثر أو واحدة في الغاز، جزيئات مع للتكرار

الحساسة اfلكترونية القياس أنظمة وتوافر جديدة، استشعار لمواد المنتظم ا�نتاج خ#ل من اoجھزة من للمادة الجديدة النانوية اoشكال أثبتت وقد البيانات، ومعالجة تحليل نظم في المعرفي النمو خ#ل من والسريعة

العديد عن للكشف كمستشعرات اfستخدام في عالية كفاءة النانوية والكرات واoس#ك النانوية، الكربون كأنابيب من أصبح حيث حجمھا لدقة نتيجة المستشعرات لتطوير اoفاق وفتحت. والبيولوجية الفيزيائية الظواھر من

دقة تصل قد. عنھا الكشف عن التقليدية المجسات تعجز والتي جدا الطفيفة التغيرات عن الكشف الممكن تقصير ويمكن كما المادة، من واحد جزئ مع التعامل لمستوى حيوية أو كيميائية كانت سواء النانوية المجسات

وجود ، العالية الدقة ، المجسات فعالية تحدد التي المعايير أھم ومن. فأكثر أكثر النانوية المجسات استجابة زمن . اoداء في اfستقرار منخفضة، تشغيل حرارة درجة ا�ستجابة، سرعة ا�نتقائية، من عال مسنوى

البوليمرات، أھمھا من الغازات عن الكشف مجسات في حساسة كمواد المستخدمة المواد من العديد ھناك مجسات عمل آلية أن وبما اختراقھا، يسھل التي المسامية المواد من وغيرھا الموص#ت، أشباه المعادن، أكاسيد

مساحة زيادة فان المجس في الحساسة والمادة الغاز جزيئات بين ا�متزاز مبدأ على أساسا تعتمد الغازات المجوف التركيب ذات النانوية المواد جعل ھذا. المجس حساسية زيادة الى بالضرورة ستؤدي بينھما اfتصال

مجسات في حساسة كمادة ل#ستخدام مثالية موادا جدا كبيرة حجمھا الى السطحية مساحتھا نسبة تكون والتي مثل المختلفة بتراكيبھا نانوية مواد على كلية تعتمد النانوية المجسات تكنولوجيا أن نجد لذا الغازات عن الكشف

.النانوية اoنابيب أو النانوية اoس#ك او النانوية الجسيمات

في المستخدمة الفعالة المادة بين الشحنات انتقال على الغازات وجود عن الكشف آلية تعتمد المواد جميع في لعمل الحقيقية ا�لية. المجس بسطح يلتصق والذي وجوده عن الكشف المراد الغاز وبين المجس صناعة

الحساسة، المادة أو التفاعلي العنصر نشاط مدى منھا العوامل من العديد على تعتمد النوع ھذا من المجسات أن واضحا أصبح كما. المستخدمة المادة سطح خواص الحرة، الشحنة حام#ت تركيز للعنصر، الدقيق التركيب

الطبقة عبر الكھرباء حركة في الدقيقة التغيرات قياس على تعتمد الغازات عن الكشف مستشعرات عمل فكرة الى تؤدي السطحية المساحة زيادة فإن وبالتالي. به التصقت التي الغاز جزيئات تسببھا والتي للمجس السطحية

في التغيير عن الكشف يمكن حيث، لذلك اoنسب النانوية الكربون أنابيب وتعد. المجس حساسية زيادة .عديدة بطرق معينة لغازات تعرضھا عند منھا المركبة المواد أو النانوية الكربون oنابيب الكھربية الخصائص

أنابيب: النانومترية اoنابيب من نوعين وھناك الفوليرين، ھياكل أسرة إلى النانوية الكربون أنابيب تنتمي يمكنMWCNT) ( الجدران متعددة النانوية الكربون وأنابيب) SWCNTs( الجدران وحيدة النانوية الكربون بطول نانومترات، عدة بقطر اسطوانة شكل في مطوية الجرافيت من واحدة ذرة بسمك كطبقة SWCNTاعتبار

عشرات إلى طبقتين من MWCNTs الطبقات متعددة النانوية الكربون أنابيب تتركب .ميكرون 1-100 الطبقة بين فاصلة مسافات وجود مع اoخرى داخل الواحدة إسطوانات شكل على مرتبة الجرافيت من الطبقات

يمنحھا الكربونية اoنابيب ھيكل. المركزي المحور نفس لھا يكون بحيث - nm.36 34. حوالى واoخرى اoلياف وأصلب أقوى النانوية الكربون انابيب الياف تعتبر الميكانيكية الناحية فمن المميزة الخواص من العديد

حالة فى الرابطة من أقصر اoنبوبة تركيب فى اoخرى والكربون الكربون ذرة بين فالرابطة حاليا المعروفة

النانوية الكربون أنابيب تتميز حراريا، أما ، الماس من أقوى النانوية الكربون أنابيب أن يرجح مما الماس، .والھواء الفراغ من كل في الحراري الثبات من عالية بدرجة

الكربون انابيب( الفعالة المادة من طبقة ترسيب خ#ل من النانو تقنية وفق عادة الحساسات ھذه تصنيع ويتم من فتكون الغاز امتزاز عملية أما. الذھب من أقطاب مسبقا عليھا مرسب السيليكون من رقيقة على) النانوية أنبوب لكل والسطوح المسامات خ#ل من أو ببعضھا الكربونية الحزم التقاء عند المتشكلة الفراغات خ#ل

حدا على كربوني

:النانوية الكربون انابيب مجسات عمل آلية اfنبوب قطر ونصف اfلتفاف معامل قيمة من النانوية الكربون fنابيب اfلكترونية الخصائص تحديد يتم عند وخاصة اoنابيب، ھذه به تتواجد الذي الكيميائي بالوسط بشدة تتأثر ا�لكترونية الخصائص فإن ذلك، ومع

يمكن كما السطحية، والكثافة الحرارية والقدرة الكھربائية، المقاومة على ذلك يؤثر حيث لغازاoكسجين التعرض الغرفة، حرارة درجة في الغاز لھذا تعرضھا عند معادن إلى الموصلة شبه النانوية الكربون أنابيب تتحول أن

بعد كلفن 500 حرارة درجة عند مفرغ وسط في النانوية الكربون أنابيب بوضع أنه أيضا التجارب أظھرت كما انابيب استخدام يفضل لذلك. ملحوظة بصورة تنخفض لھا الحرارية الكھربية القدرة قيمة فان الھواء في تخزينھا .النقية الكربون انانبيب وليس باfكسجين المطعمة الكربون

فى تغير عنھا ينتج التى الغاز وجزيئات النانوية الكربون أنابيب بين التفاعل على اoنابيب ھذه عمل يعتمد التعرض وبعد قبل التغير ذلك وبحساب الكھربائي، الجھد فى تغير عنه ينشأ والذى للكربون ا�لكترونى التوزيع

.البليون من أجزاء الى تصل قد بدقة تركيزه حساب أمكن الغاز لجزيئات يكون حيث) N2، H2( مثل الخاملة بالغازات بشدة الحرارية وقدرتھا النانوية الكربون أنابيب مقاومة تتأثر جزيئات بين الشحنات نقل أن المتوقع فمن وبالتالي. النانوية الكربون انابيب مع ا�لكترون تبادل الصعب من

عمر في للتغيير نتيجة ھي المقاومة في التغييرات أن يعني مما. يذكر f يكاد النانوية واoنابيب الغاز لعدم نتيجة المتزايد تشتتھا يكون قد الشحنة ناق#ت عمر في الكبيرة التغييرات ھذه سبب. والفجوات ا�لكترونات

الغاز جزيئات اصطدام عن الناتجة حرارية الغير الفوتونات بسبب أو الغاز جزيئات جامتزا عن الناتج اfنتظام بحيث الغازات من كبيرة لمجموعة تستجيب النانوية الكربون أنابيب فإن وبالتالي. الكربون أنابيب جدار مع

وأنابيب الغاز بين ا�رتباط طاقة وتكون NO2 و O2 بغاز امتزازھا عند ل�لكترون المانحة الجھة ھي تكون أنابيب تكون NH3، CO2، CO،H2O، N2، H2 مثل اoخرى الغازات مع ولكن (1.0ev-0.30) كبيرة الكربون فإن وبالتالي ،.(eV 0.15>) نسبيا ضعيفة اfرتباط طاقة وتكون ل�لكترون المستقبلة الجھة ھي الكربون نتيجة اما فيرمي طاقة في للتغير نتيجة يكون الغازات من متنوعة لمجموعة النانوية الكربون أنابيب استجابة الغاز شوائب وجود نتيجة التشتت تزايد طريق عن أو الكربون وانابيب الغاز بين ما الشحنة حام#ت fنتقال

.المعادلة خ#ل من الغرض ھذا فھم ويمكن الكربون بأنابيب الملتصقةS= S0 +(ρa/ρ0)(Sa- S0)

امتزازھا قبل النانوية الكربون انابيب مقاومة من الناتجة الحرارية القدرة قيمة ھيS0 حيث، الغاز امتزاز بعد ρa الكربون انابيب مقاومة عن الناتجة الحرارية القدرة قيمة ھي S بينما ρ0 بالغاز

:العملي الجزء

من نانوية اس#ك من المصنوعة FET المجال تاثير ترانزستورات الى ھنا نستند سوف :المستخدم المستشعر

الى المستندة الفلز اكسيد من نانوية اس#ك استعمال يستم حيث الغازات استشعار على الفائقة لقدرتھا الفلز اكسيد في جدا فعالة موصلة شبه مادة تكون ان يمكنھا مما 3.37ev بمقدار نطاق فجوة تمتلك كونھا الزنك اكسيد

نانوي زنك اكسيد اس#ك نسق تصنيع يمكن الكيميائي البخار وتكثيف نقل أساليب وباستخدام, الغازات اكتشاف اس#ك كانت سواء( المطلوبة الفعالة المادة من طبقة ترسيب ممكن عام بشكل, سيليكون ركيزة على منتظم مناسب بنمط الذھب من اقطاب مسبقا عليھا مرسب السيليكون من رقيقة على) نانوية انابيب او نانوية

.ل#ستخدام

المجال تاثير ترانزستورات سطح على التجاوب يؤدي سوف المستشعر إلى CO غاز جزيئات دخول عند

في سطحية تغييرات الى يؤدي مما المستشعر سطح مع الغاز جزيئات امتزاز الى الزنك اكسيد من المصنوعة ال غاز مستوى تحديد في منھا واfستفادة لتحليلھا كھربائية اشارات الى تحويلھا يمكن والتي الكھربائية الشحنة

CO تصال مساحة زادت وكلماfالتفاعلي العنصر نشاط مدى ايضا وزداد المستشعر وسطح الغاز جزيئات بين ا

ولو نقصان او زيادة اي تحدد في قدرته المستشعروزيادة حساسية زيادة الى يؤدي سوف المستشعر سطح على احادية النانوية اfنابيب من اfستفادة يمكن المطلوب الغاز ھوية fدراك ايضا, الغاز تراكيز في طفيف بشكل

اربع ھنالك وتكون ديرفال فان بقوة حزم شكل في ترتبط الكربونية اfنابيب ان المعروف من, SWCNT الجدار

الى SWCNT ال سطح على الغاز جزيئات ت#مس سيؤدي حيث الغازات فيھا تتركز ان يمكن اساسية مناطق

مع الجزيئات ھذه مقارنة يتم المبدا وبنفس استشعاره تم الذي الغاز نوع على بناءا وامتصاص امتزاز قوة سواء النانوية المواد في الكبيرة الميزة, نريده اللذي الغاز نوع اكبر بدقة لتحديد المعالج في سابقة خزنت جزيئات

كبيرة حجم الى سطح مساحة نسبة ذات تكون والتي مجوفة تراكيب ذات انھا نانوية انابيب او نانوية اس#ك كانت . عديدة مجاfت في كمستشعرات ل#ستخدام مثالية مواد تكون ان يؤھلھا مما جدا

حيث الغاز ھذا نسبة تحليل يجب CO غاز ھذه حالتنا وفي SWCNT الى استنادا المطلوب الغاز نوع تحديد بعد

, معه التعامل وكيفية الغاز ھذا نسب تحديد تم) A1( رقم بالجدول موضح ھو كما عالمية دراسات على وبناءا

. حدة على كل معھا التعامل يجب PPM من اجزاء اربعة او ث#ثة الى النسبة ھذه تقسيم تم حيث

SPC3 يسمى جھاز على القسم ھذا يحتوي : المشروع في المستخدم النظام

مراحل اربع الى بسھوله برمجته ويتم المستشعر من استقباله تم الذي الغاز مستوى مراقبة ھي الجھاز ھذا وظيفة

او مروحة تشغيل وظيفتھا RELAY’S ال من مجموعة الى اضافة, السيارات موقف في الغاز بمستوى تتعلق

.20mA & 2-10VDC-4 بين فتراوح Analog Output لقيمة بالنسبة , بھا موصلة انذار اجھزة

:العمل آلية

الذي) 1( رقم RELAY ال اختيار يتم CO 25ppm الكربون اكسيد اول غاز نسبة تكون عندما: اfولى المرحلة

نقي ھواء ادخال ھو والھدف اكتشافه تم الذي CO ال غاز قيمة مع تناسبا بطيء بشكل المروحة بتشغيل يقوم

.CO ال نسبة وتقليل

الذي) 2( رقم RELAY ال اختيار يتم CO 50 ppm الكربون اكسيد اول غاز نسبة تكون عندما :الثانية المرحلة

. CO ال غاز قيمة مع تناسبا اسرع بشكل المروحة بتشغيل يقوم

الذي) 3( رقم RELAY ال اختيار يتم CO 75ppm الكربون اكسيد اول غاز نسبة تكون عندما :الثالثة المرحلة

التحكم يتم Variable Frequency Drive (VFD) توفر حالة وفي القصوى بالسرعة المروحة بتشغيل يقوم

75ppm الى 25ppm من تدريجي بشكل اكتشافه تم الذي CO ال كمية مع تدريجي بشكل المروحة بسرعة

) 4( رقم RELAY ال اختيار يتم CO 100ppm الكربون اكسيد اول غاز نسبة تكون عندما :الرابعة المرحلة

شخص اي او اfمن لتنبيه اfنذار صفارات تشغيل الى اضافة القصوى بالسرعة المروحة بتشغيل يقوم الذي

يقوم الذي IAM RELAY جھاز اضافة وممكن خطيرة لحدود CO ال نسبة بوصول المنطقة تلك في متواجد

. CO ال مستوى بخصوص سابقا برمجته تم تلفون جھاز اي الى رسالة بارسال

)A1( جدول, السيارات مواقف في CO غاز لمستويات الدولية المعايير

: المراجع -- Jiří Janata, Principles of Chemical Sensors, Springer

-- Nanotechnology: Global Strategies, Industry Trends and

Applications

-- Roger George Jackson, Novel Sensors and Sensing, CRC Press

-- Nanotechnology: Environmental Implications and Solutions

-- Florinel-Gabriel Banica, Chemical Sensors and Biosensors:

Fundamentals and Applications, John Wiley and Sons

عربي- أفضل غد أجل من النانو تكنولوجيا كتاب -- -- Ramsden Jeremy, Nanotechnology, an Introduction. Elsevier

التخنيون معھد من" تكنولوجى النانو" كتاب.. بالمساق الخاص المرجع --