ساخت نانوکامپوزیتی که از درمان سرطان تا پنل‌های خورشیدی، کاربرد دارد

یک ماده جدید، که در نقطه تلاقی شیمی آلی و معدنی ایجاد شده است، نه تنها می‌تواند پنل‌های خورشیدی قدرتمند‌تری را ایجاد کند، بلکه می‌تواند در نسل بعدی درمان‌های سرطان نیز استفاده شود.

کد خبر: ۱۰۸۶۹۰۸

دوشنبه - ۲۶ تير ۱۴۰۲ / July 17, 2023

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک ماده جدید، که در نقطه تلاقی شیمی آلی و معدنی ایجاد شده است، نه تنها می‌تواند پنل‌های خورشیدی قدرتمند‌تری را ایجاد کند، بلکه می‌تواند در نسل بعدی درمان‌های سرطان نیز استفاده شود.

در مقاله‌ای که پژوهشگران در مجله Nature Chemistry به چاپ رساندند، جزئیات ساخت نوعی کامپوزیت حاوی نانوذرات سیلیکونی و یک ترکیب آلی را تشریح کردند. عنصری که معمولا در تلویزیون‌های OLED استفاده می‌شود. این نانوکامپوزیت موجب می‌شود که دو مولکول تبادل انرژی سریع‌تری را تجربه کنند و همچنین پرتو‌های کم‌انرژی به نور پرانرژی تبدیل شود.

تعداد معدودی از آزمایشگاه‌ها در جهان قادر به ساخت نانوذرات سیلیکونی با مشخصات مناسب هستند. یکی از این آزمایشگاه‌ها توسط لورنزو مانگولینی، استاد مهندسی مکانیک و علوم مواد در دانشگاه کالیفرنیا رهبری می‌شود که به اختراع این محصول کمک کرده است.

مانگولینی گفت: «ساخت این ماده جدید در راستای تلاش‌های قبلی بوده که ما انجام داده‌ایم تا چیزی که به طور مؤثر انرژی بین دو مؤلفه متفاوت را مبادله می‌کند، بهبود یابد. فرصت‌های بسیار خوبی برای استفاده از این کار برای طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها وجود دارد، اما شاید یکی از مهمترین آنها، از دیدگاه سلامت انسان، برای سرطان باشد.»

نور پر انرژی، مانند نور ماوراء بنفش، می‌تواند رادیکال‌های آزاد تشکیل دهد که قادر به حمله به بافت سرطانی هستند. با این حال، نور UV به اندازه کافی به بافت‌ها نفوذ نمی‌کند تا رادیکال‌های درمانی نزدیک به محل تومور را تولید کند. از طرف دیگر، نور مادون قرمز نزدیک به عمق بدن نفوذ می‌کند، اما انرژی کافی برای تولید رادیکال ندارد.

این تیم تحقیقاتی نشان داده است که این ماده جدید می‌تواند به انتشار نور با انرژی بالاتر دست یابد. علاوه بر کارآمد بودن، نقاط سیلیکون که پایه این ماده پر انرژی را تشکیل می‌دهند سمی نیستند.

قابلیت تبدیل نور کم انرژی به انرژی بالاتر می‌تواند برای تقویت کارایی سلول‌های خورشیدی استفاده شود که این کار با اجازه دادن به آن‌ها برای گرفتن نور مادون قرمز نزدیک که به طور معمول از آن‌ها عبور می‌کند، انجام می‌شود. هنگام بهینه‌سازی، نور کم انرژی می‌تواند اندازه پانل‌های خورشیدی را ۳۰ درصد کاهش دهد.

این سلول‌ها معمولاً از فوتون‌های کم انرژی استفاده نمی‌کنند، اما با استفاده از این سیستم، می‌توان آرایه‌ها را بسیار کارآمدتر کرد.