گروهی تحقیقاتی دریافتند

چطور نانوذرات را به طلا تبدیل کنیم؟ / نانوسلولز‌ها در خدمت تولید موادی با خواص شگفت‌انگیز

محققان سوئدی با استفاده از نانوسلولز‌ها توانستند مواد جدیدی با خواص شگفت‌انگیز در کاربرد‌ها مختلف بسازند.

کد خبر: ۸۶۸۳۹۷

چهارشنبه - ۲۲ مرداد ۱۳۹۹ / August 12, 2020

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری دانشجو، گروه تحقیقاتی سوئدی به سرپرستی دنیل آیلی آزمایش‌هایی با نانوسلولز‌های بیوسنتز انجام داده‌اند که توسط باکتری‌ها ساخته شده و در اصل برای محافظت از زخم توسعه داده است.

دانشمندان سلولز را با نانوذرات فلزی طلا و نقره اصلاح کرده اند. این ذرات چند میلیاردم متر هستند و می‌توانند ابتدا با خواص مورد نظر طراحی شده، سپس با نانوسلولز‌ها ترکیب شوند. وقتی نانوسلولز با انواع مختلفی از نانوذرات فلزی ترکیب می‌شود، مواد جدید و جالبی شکل می‌گیرد. آن‌ها ممکن است آنتی باکتریال باشند، تحت فشار تغییر رنگ بدهند تا نور را به گرما تبدیل کنند.

دنیل آیلی دانشیار دانشکده فیزیک-شیمی دانشگاه لینشوپینگ بیان کرد: «نانوسلولز‌ها حاوی رشته‌های نازک سلولز است و قطری به اندازه یک هزارم قطر موی انسان دارند. رشته‌ها برای ذرات فلز بعنوان چهارچوب‌های سه بعدی عمل می‌کنند. وقتی که ذرات به سلولز متصل می‌شوند، شبکه‌ای از ذرات و سلولز تشکیل خواهد شد.

محققان دقیقا مشخص کردند که چه تعداد ذره و با چه خواصی می‌تواند به رشته‌ها متصل شود. آن‌ها همچنین می‌توانند ذرات فلزات مختلف با اشکال متفاوت را با هم مخلوط کنند. یکی از پدیده‌های هیجان‌انگیز این فرآیند نحوه تغییر خواص مواد تحت فشار است. زمانی پدیده قابل دیدن است که ذرات بهم رسیده، برهمکنش داده و رنگشان تغییر می‌کند. درنهایت، با افزایش فشار، ماده به شکل طلا ظاهر خواهد شد.

دانشمندان این پدیده را «اثر مکانوپلاسمونیک» نامیده‌اند و به نظر می‌رسد، پدیده بسیار مفیدی است. یکی از کاربرد‌های این پدیده استفاده از آن‌ها در سنسورهاست، زیرا امکان خواندن سنسور با چشم غیرمسلح را نیز فراهم می‌کند. برای مثال در کاربردی دیگر؛ اگر یک پروتئین به ماده بچسبد، تحت فشار رنگ آن تغییر نمی‌کند. حال اگر این پروئتین یک نشانگر بیماری باشد، عدم تغییر رنگ می‌تواند در تشخیص بیماری و درمان آن تغییر ایجاد کند. پدیده جالب دیگر این است که ماده نور را از طیف گسترده نور مرئی جذب کرده و گرما تولید می‌کند.

آیلی اظهار داشت: «روش ما امکان تولید کامپوزیت‌های نانوسلولزی و نانوذرات فلزی را فراهم می‌کند. این مواد نرم و زیست‌سازگار بوده و برای کاربرد‌های نوری، کاتالیزوری، الکتریکی و زیست پزشکی مناسب هستند. از آنجا که این ماده خود مونتاژ است می‌توانیم مواد پیچیده‌ای با خصوصیات کاملاً جدید ایجاد کنیم.»