شکل‌دهی به نانوذرات با استفاده از نور برای اولین بار

محققان روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان شکل نانوذرات را کنترل و در نهایت، مواد توخالی تولید کرد که در بخش تولید کاتالیست قابل استفاده هستند.

۱۱ اسفند ۱۳۹۸ - ۰۸:۴۵

کد خبر : ۷۲۶۵۷۷۲

گروه : علمی پزشکی » فناوری

محققان روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان شکل نانوذرات را کنترل و در نهایت، مواد توخالی تولید کرد که در بخش تولید کاتالیست قابل استفاده هستند.

به گزارش خبرنگار حوزه فناوری گروه علمی پزشکی باشگاه خبرنگاران جوان ، نانوذره، ذره‌ای است که ابعاد آن در حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر باشد. نانوذرات علاوه‌بر نوع فلزی، عایق‌ها و نیمه هادی‌ها، نانوذرات ترکیبی نظیر ساختار‌های هسته‌لایه را نیز در بر می‌گیرند. همچنین نانوکره‌ها، نانومیله‌ها، و نانوفنجان‌ها تنها اشکالی از نانو ذرات در نظر گرفته می‌شوند و نانوذرات در اندازه‌های پایین نانوخوشه به حساب می‌آیند. نانوبلور‌ها و نقاط‌کوانتومی نیمه‌هادی نیز زیرمجموعه نانوذرات هستند.

محققان روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان شکل نانوذرات را کنترل و در نهایت، مواد توخالی تولید کرد که در بخش تولید کاتالیست قابل استفاده هستند.

دانشمندان برای اولین بار از نور برای کنترل شکل نانوذرات استفاده کردند و با این کار موفق به ساخت بلور‌های توخالی با ابعاد میکرونی شدند. این بلور‌ها از جنس اکسید مس بوده که دارای پوسته‌ای توخالی هستند.

تولید کاتالیزور با قیمت پایین با نانوذرات تبدیل شده به نور

برایس ساتلر از محققان دانشگاه واشنگتون و از پژوهشگران این پروژه می‌گوید: چنین ذراتی می‌توانند کاربرد‌های زیادی در آینده داشته باشند، از آن‌ها می‌توان برای تولید کاتالیزور با قیمت پایین استفاده کرد، کاتالیزور‌هایی که برای زدایش دی‌اکسیدکربن از اتمسفر به کار گرفته می‌شوند. همچنین این ذرات می‌توانند در بهبود تصویربرداری استفاده شوند.

نتایج این پروژه در نشریه Chemistry of Materials به چاپ رسیده است.

بیشتر بخوانید: تولید انواع ضدعفونی کننده‌ها توسط محققان پارک علم و فناوری زنجان

در این پروژه از نور مرئی، محلول قلیایی و یک منبع تامین ولتاژ استفاده می‌شود. تابش نور به میکروبلور‌های اکسید مس موجب می‌شود تا الکترون‌های آن برانگیخته شده، این الکترون‌ها با یون‌های مس ترکیب می‌شوند و در نهایت اتم‌های مس منظم تشکیل می‌شوند. این اتم‌ها دیگر به اکسیژن محدود نمی‌شوند و می‌توانند به سطح ذرات دیگر بپرند و در نهایت پوششی از جنس مس روی سطح ذرات ایجاد می‌کنند، پوششی که می‌تواند از سطح زیرین حفاظت کند.

ساختار بلور تعیین می‌کند که کدام وجه آن محافظت شود و کدام وجه حل شود. آرایش اتمی وجوه موجب می‌شود که برخی الکترون‌ها به سادگی برانگیخته شوند و اتم‌ها به سطح منتقل شوند، اما سطح محافظت نشده به سادگی حل و موجب می‌شود شکل هندسی ذرات تغییر کند.

شکل‌دهی به نانوذرات با استفاده از نور برای اولین بار

محققان این پروژه معتقدند که یافته‌های این تحقیق می‌تواند برای طراحی کاتالیست‌هایی با راندمان بالا استفاده شود. مساحت سطحی بالای ذرات و شکل هندسی ویژه آن‌ها موجب می‌شود تا این ساختار بتواند واکنش گیراندازی کربن را تسهیل کند.

در تصویربرداری میکروسکوپی از نمونه‌های زیستی نظیر خون و ادرار این ساختار‌های توخالی می‌تواند مولکول‌های زیستی را محاط کرده و امکان شناسایی ترکیباتی که در حالت عادی تشخیص آن‌ها چالش‌برانگیز است را تسهیل کند.