سنسورها از نظر کیفی مرحله جدیدی را در استفاده هر چه بیشتر از همه امکاناتی که توسط علم میکروالکترونیک به وجود آمده است ، بویژه در زمینه پردازش اطلاعات عرضه می کنند. سنسورها رابط بین سیستم کنترل الکتریکی از یک طرف و محیط، عملیات، رشته کارها یا ماشین از طرف دیگر هستند. در گذشته تکامل سنسور قادر به هم گامی با سرعت تکامل در صنعت میکروالکترونیک نبوده است. در واقع ،در اواخر دهه 1970 و اوایل دهه 1980 تکامل سنسور در سطح بین المللی بین 3 تا 5 سال عقب تر از تکامل علم میکروالکترونیک در نظر گرفته می شد این حقیقت که ساخت عناصر میکروالکترونیک غالباً بسیار ارزان تر از عناصر اندازه گیری کننده ای (سنسورهایی) بود که آنها احتیاج داشتند یک مانع جدی درازدیاد و متنوع نمودن کاربرد میکروالکترونیک پردازشگر اطلاعات در گستره ی وسیعی از عملیات و رشته کارها بود. چنین اختلاقی بین علم میکروالکترونیک مدرن و تکنولوژی اندازه گیری کننده کلاسیکی تنها توانست به واسطه ظهور تکنولوژی سنسورهای مدرن بر طرف شود. به این دلیل، امروزه سنسورها بعنوان یکی از عناصر کلیدی جهت تکامل پیوسته و شتابان علم میکروالکترونیک شمرده می شوند.
کار تحقیقاتی و تکاملی گسترده در شاخه های مختلف تکنولوژی سنسور درسطح بین المللی آغاز شد. حاصل این فعالیت آن است که امروزه تجارت سنسور از بالاترین نرخ های رشد سالانه بهره مند می باشد. از انجایی که سنسورها وسیله ی اساسی برای به دست آوردن همه اطلاعات لازم در رابطه با وضعیت های مختلف عملیات و محیط هستند، بنابراین آنها باب امکانات کاملاً جدیدی را به روی اتوماسیون طیفی از عملیات درصنعت، منزل، کارخانه ، کاربردهای طبی و سایر بخشها می گشایند. بعنوان مثال کارخانه های تماماً اتوماتیک و مجتمع آینده تنها می تواند به کمک سنسورها تحقق یابد اگر چه سنسورها به همراه علم میکروالکترونیک پردازشگر اطلاعات یک گام مهم روبه جلو را عرضه می دارد لیکن این تنها اولین قدم است. در این مرحله سنسورها از تعدادی از عناصر میکروالکترونیک موجود، بعنوان مثال به شکل پردازشگر ها، حافظه ها، مبدل های آنالوگ به دیجیتال با تقویت کننده ها ، برای آماده نمودن سیگنال خروجی استفاده می کنند. در عین حال، سنسور باید یک خروجی الکترونیکی تولید کند که به آسانی پردازش می شود در حالت ایده آل این سیگنال به شکل یک سیگنال دیجیتالی سازگار با باس می باشد. همچنین احتیاج به کاهش وزن و حجم وجود دارد.
دومین گام عبارت است از اتصال سنسور - سیستم میکروالکترونیک – مکانیکی می باشد. اطلاعات حاصل شده توسط سنسور در رابطه با حالت یا پیشرفت یک پروسه با عبور از یک طبقه ی پردازشگر سیگنال الکترونیکی وارد بخش مکانیکی شده و به پروسه بازخورانده می شود زنجیره سنسور- سیستم میکروالکترونیک- بخش مکانیکی تنها در صورتی کار می کند که همه ی خطوط رابط سازگار باشند این امر منجربه توصیف یک معیار مهمتر بویژه تا جایی که به سنسور مربوط است می شود علی رغم آگاهی گسترده در رابطه با اهمیت سنسور بعنوان یکی از عناصر کلیدی در فراینداتوماسیون ، کسب اطلاعات جامع و مقایسه ای درباره وضعیت تکنولوژی سنسور پیشرفت های حاصل شده در این زمینه مشکل است این امر دارای چند دلیل زیر است:
1- سنسورهایی برای اندازه گیری بیش از 100 کمیت فیزیکی وجود دارد. اگر اندازه گیری کمیت های شیمیایی را نیز به حساب آوریم این رقم به چندین 100 فقره وارد می شود.
2- تقریباً 2000 نوع اصلی از نوع سنسورها را می توان طبقه بندی کرد. بین 000/60 و 000/100 سنسور برای اندازه گیری در حال حاضر پروسه ها از نظر تجاری در دنیای غرب وجود دارد.
3- بر طبق گزارش پایگاه داده های INSPEC هر ساله بیش از 000/10 نشریه در رابطه با سنسورها منتشر می شود.
4- تکنولوژی های سنسور جدید تخمیناً بین 5 الی 15 سال طول می کشد و چنین فرایند بسیار هزینه بر می باشد.
بحث سنسور دارای مشخصه ی چندگانگی علمی بسیار زیادی است از سازنده سنسور گرفته تا استفاده کننده آن تخصص های خیلی زیادی می طلبد. این حقیقت مزایای خودش را دارد ؛ بعنوان مثال کاربرد ترکیبی یک یا چند اصل سنسور مجاز شمرده می شود، با این وجود معایبی نیز مشاهده می شود از قبیل میزان مقاومتی که در رابطه با معرفی ایده های جدید و ناشناخته وجود دارد.
شامل بخشهای:
1-5 انواع ممکن از سیستم سنسور 5
1-6 تکنیک هایی در تولید سنسور: 6
1-7-2-1 سنسورهای گازی TGS ( آشکارسازهای گازهای تراوش سمی و منفجره) 12
2-1-2 تعریف و تئوری بیوسنسورها 22
2-2-2-1 استفاده از نقاط کوانتومی در تولید نانوسنسورها 36
2-2-2-2 استفاده از نانو لوله ها در تولید نانو سنسورها 38
2-2-2-3 استفاده از نانو ابزار در تولید نانوسنسورها 46
2-2-3-1 مشکلات و موانع پیشرفت بازار نانو سنسورها 49
2-2-4 نگاهی به طراحی یک نوع از نانوسنسورها 51
2-2-4-2 آرایش نانوسنسورهای سیمی.. 53
2-2- 5-1 نانوسنسور ویروسی.. 58
2-2-5-2 نانوسنسورهای pebble 59
2-2-5-3 نانو سنسورهایی برای پایش گلوکز. 59
2-2- 5-4 نانوسنسورهای لیزری.. 60
2-1-3-1 نانو ذرات بیو در بیوسنسور 61
2-1-3-1-2 بیوسنسورهای نوری.. 62
2-1-3-2 نانوسیم، نانوفیبرو نانو پروب... 66
2-1-3-3 نانولوله های کربن.. 68
2-1-3-4 بیوسنسورها بر اساس تجمع یافته مولکولی یا بیو تقلیدی.. 71
2-1-3- 5 بیوسنسور نانوتعالی کوارتزی.. 72
2-1-3-6 بیوسنسور دارای میکروسوزن.. 72
2-1-3-8 بیوسنسور mRNA نوری جدید. 73
2-1-3-9 بیوسنسورهای ناپیوسته. 74
2-1-3-10 بیوسنسور سوئیچ کانال یون.. 76
2-1-4 تکنولوژی رزنانس پلاسمون سطح.. 78
2-1- 5 مزایا و معایب بیوسنسورها 80
2-1-6 مدلسازی و تئوری بیوسنسورها 89
2-1-8 روش های پرینت غربالی برای تولید بیوسنسور 108
2-1-8-2 تکنولوژی پرینت غربالی.. 110
2-1-8-4 کاربردها در زمینه کنترل فرآیند زیستی آنالیز ماده غذایی.. 116
2-1-9 مدلسازی سنتیکی برای بیوسنسورها 117
2-1-9-2 الکتروشیمیایی پایه: 119
2-1-9-4 ساده سازی فرضیات... 121
1-9-5 بررسی و تحقیق آزمایشگاهی مدل های سنتیک آنالیزی.. 123
2-1-9-6 مدلسازی سنتیک در انواع دیگری از بیوسنسورها 124
2-1-10 تولید پروتئین برای بیوسنسورها 125
2-1-10-1 مهندسی پروتئین منطقی.. 127
2-1-11-2 تکامل (فرایند موتاسیون و انتخاب طبیعی )جهتدار: 127
2-1-1-3 ساختمان عملکرد غربالگری.. 132
2-1-12 خصوصیات عملکردی ژن های جهش یافته. 136
2-1-13 نتیجه گیری ملاحظات... 137
3-1-1 سنسورهای شیمیایی موج صوتی.. 148
3-1-2 حس کردن بیومولکولها و سلولها 148
3-1-4 شاخصهای زیستی تشخیص.... 150
3-1-5 شناسایی پاتوژن ( عامل بیماریزا) 151
3-1-6 کاربرد بیوسنسور درصنایع غذایی.. 158
3-1-6-1 کنترل کیفیت و نظارت بر فرایندهای تولید به صورت آنلاین.. 159
3-1-6-2 اندازه گیری ترکیبات مواد غذایی مانند کربوهیدارت ها 160
( گلوکز، لاکتوز، گالاکتوز و غیره) واسیدهای آمینه. 160
3-1-6-3 اندازه گیری آلاینده ها مانند آفت کش ها، آنتی بیوتیک ها، فلزات سنگین و سموم. 161
3-1-6-4 اندازه گیری سریع باکتریهای بیماریزای غذایی.. 161
3-1-7 نیاز بیوسنسورها در صنایع غذایی و تحقیقات غذایی.. 165
3-1-7-2 آنالیز پروکسیمات... 166
3-1-7-3 برچسب گذاری تغذیه ای.. 168
3-1-7-4 پسماند های آفت کش.... 173
3-1-7-5 عوامل ضد تغذیه ای و سمی که بطور طبیعی رخ می دهند. 175
3-1-7-6 پروسه ی تغییرات... 177
3-2 کاربرد های نانو سنسورها 185
3-2-1 وجود الگوی کاربرد برای سنسورها در هر بخش از صنعت... 194
3-2-2 جستجوی سموم و مواد مخدر در بدن.. 196
3-2-2-1 اندازه گیری مورفین با پلیمرهای قالب مولکولی.. 196
3-2-2-2 اندازه گیری الکل.. 197
3-2-2-3 اندازه گیری میکروسیستین.. 198
3-2-3 ردیابی و اندازه گیری گازها 198
3-2-3-1 ردیابی و اندازه گیری گازهای سمی با استفاده از نانولوله ها 198
3-2-3-2 ردیابی و اندازه گیری گازهای انفجاری به کمک حسگرهای نانو ذرات... 200
3-2-3-3 استفاده از بینی الکترونیکی در تشخیص گازها 200
شامل 207 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود تحقیق نانوسنسورها و بیوسنسورها