منابع تجدیدپذیر به کمک تولید نانوساختار‌های مختلف آمد

محققان نشان دادند که می‌توان از منابع تجدیدپذیر نظیر ذرت، شیر و سخت‌پوستان برای تولید نانوساختار‌های مختلف استفاده کرد.

کد خبر: ۹۹۴۳۱۹

شنبه - ۱۶ بهمن ۱۴۰۰ / February 05, 2022

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، محققان نشان دادند که می‌توان از منابع تجدیدپذیر نظیر ذرت، شیر و سخت‌پوستان برای تولید نانوساختارهای مختلف استفاده کرد.

فناوری‌ نانو تقریباً در همه جای زندگی روزمره ما یافت می‌شود، اگرچه دیدن آن تقریباً غیرممکن است. نانوساختارها موادی هستند که در سطح اتمی برای به دست آوردن خواص مورد نظر پردازش شده‌اند. به‌عنوان مثال، آن‌ها در صنعت الکترونیک، تشخیص بیماری و به‌عنوان سطوح هوشمند در منسوجات استفاده می‌شوند. فناوری نانو به بخشی ضروری از زندگی مدرن تبدیل شده است.

با توجه به گستره وسیعی از کاربردها، توسعه روش‌ها و مواد تولید پایدار از نظر زیست‌محیطی در فناوری نانو اهمیت پیدا کرده است. روش‌های تولیدی که امروزه استفاده می‌شوند اغلب به منابع طبیعی نیاز دارند که با محدودیت‌های زیادی روبرو است.

ایان نیکولز، استاد شیمی در دانشگاه لینائوس توضیح می‌دهد: «امروزه، نانوساختارها از انواع مختلفی از فلزات و مواد مشتق شده از سوخت‌های فسیلی تولید می‌شوند.»

نیکولز و همکار پژوهشی‌اش سطوح نانوساختاری تولید کردند که در آن از مواد خام طبیعی موجود در ذرت، شیر و پوسته خرچنگ استفاده شده است.

نتایج این مطالعه که در مجله Scientific Reports منتشر شده است، نشان می‌دهد که می‌توان راه‌حل‌های پایداری از مواد زیستی ایجاد کرد.

محققان قابلیت استفاده از سه ماده خام تجدیدپذیر و قابل دسترس را مورد بررسی قرار دادند: زین (پروتئین طبیعی موجود در ذرت)، کازئین (نوعی پروتئین شیر) و کیتوزان (ماده‌ای موجود در پوسته خرچنگ). نتایج نشان داد که بیومواد در دسترس مانند اینها می‌تواند به‌عنوان ماده خام برای تولید نانوساختارها استفاده شوند.

یک چالش در مورد استفاده از مواد زیستی جدید این است که چگونه خواص مواد را در طول زمان حفظ کنیم. به منظور یافتن پاسخی برای این موضوع، محققان تصمیم گرفتند نانوساختارهای ساخته شده از زین، کازئین و کیتوزان را به مدت شش‌ماه ذخیره کنند و سپس چگونگی تغییر خواص مواد آن‌ها را بررسی کنند.

یکی از نتایج به دست آمده این بود که زین پروتئین ذرت پایداری قابل توجهی از خود نشان داد. پس از شش‌ماه، هیچ تفاوت قابل توجهی در کیفیت نانوساختارهای تولید شده از زین ذرت مشاهده نشد که نشان‌دهنده خواص امیدوارکننده این نانوساختار است. با این حال، نتایج برای نانوساختارهایی که از کازئین و کیتوزان تولید شده بودند، به این خوبی نبودند، این نانوساختارها همان ثبات اولیه را بعد از یک دوره زمانی نشان ندادند.

با این وجود، این مطالعه به امکان جایگزینی سوخت‌های فسیلی و فلزات در آینده اشاره می‌کند. پروژه های تحقیقاتی بیشتری برای ادامه مطالعه در مورد امکان استفاده از مواد خام تجدیدپذیر و در دسترس در حال انجام است.

نیکولاس می‌گوید: «محصولات فناوری نانو فواید زیادی برای جامعه دارند و به احتمال زیاد تقاضا در آینده برای این مواد افزایش خواهد یافت. بنابراین، بسیار مهم است که بتوان آن‌ها را با منابع کارآمد و بی‌نیاز از سوخت فسیلی تولید کرد. تحقیقات ما ثابت کرد که این موضوع امکان‌پذیر است.»