การประดิษฐ์วัสดุผสมกราฟีนลามิเนตและการประยุกต์ใช้งานด้านเซนเซอร์แบบยืดหยุ่นสำหรับตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่าย

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้ ได้ศึกษาการประดิษฐ์วัสดุผสมกราฟีนลามิเนตและการประยุกต์ใช้งานด้านเซนเซอร์แบบ ยืดหยุ่นส าหรับตรวจวัดสารอินทรีย์ระเหยง่าย ขั้นตอนการประดิษฐ์เซนเซอร์ประกอบด้วยการสังเคราะห์ก ราฟีนด้วยเทคนิคการตกสะสมไอระเหยเคมีบนแผ่นทองแดง และเคลือบทับกราฟีนด้วยพอลิเมอร์ หลังจากนั้น กัดแผ่นทองแดงออก และวางวัสดุผสมกราฟีน-พอลิเมอร์ลาเมตบนฐานรองรับก๊าซเซนเซอร์เช่นแผ่น ซิลิกอนไดออกไซด์ และแผ่นพลาสติก ชนิดของพอลิเมอร์มีผลต่อประสิทธิภาพการตรวจวัดไอระเหยของ สารอินทรีย์ระเหยง่าย และกลไกของการตอบสนองขึ้นกับความสามารถในการพองตัวของพอลิเมอร์กับไอ ระเหยนั้นๆ ค่าคงที่ไดเล็กทริกและขนาดของไอระเหย ในงานวิจัยนี้พอลิเมอร์ที่น ามาศึกษาได้แก่ พอลิเมทิลเม ทาคริเลต (PMMA) เอทิลเซลลูโลส (EC) และไอโซพรีน พบว่าวัสดุผสมแต่ละชนิดสามารถตอบสนองแต่ไอ ระเหยแตกต่างกันโดยวัดจากสมบัติการน าไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไป มีความจ าเพาะในการตรวจวัด โดยกราฟีนPMMA สามารถตรวจวัดไอระเหยอะซีโตน กราฟีน-EC สามารถตรวจวัดไอระเหยของคลอโรฟอร์ม กราฟีน-ไอ โซพรีน สามารถตรวจวัดไอระเหยของเบนซีน และวัสดุกราฟีนสามารถตรวจวัดไอระเหยของไดคลอโรมีเทนได้ดี ที่สุด นอกจากนี้เมื่อวัดความสามารถของเซนเซอร์บนแผ่นพลาสติกพบว่าขนาดการเปลี่ยนแปลงของค่าความ ต้านทานมีค่าเพิ่มขึ้นกว่าเมื่อไม่โค้งงอประมาณ 2 เท่า ผลการวิจัยนี้สามารถน าไปใช้ประโยชน์ในพัฒนาก๊าซ เซนเซอร์เพื่อเฝ้าระวังสารอินทรีย์ระเหยง่ายในที่อยู่อาศัยและภาคอุตสาหกรรมต่อไป

คำสำคัญ