نانومواد

محققان از نانو سلولز برای ایجاد موادی با خواص جدید استفاده می کنند

محققان از نانو سلولز برای ایجاد موادی با خواص جدید استفاده می کنند

 

محققان از نانو سلولز برای ایجاد موادی با خواص جدید استفاده می کنند
نانو سلولز تزئین شده با نانوذرات فلزی. اعتبار: مگنوس یوهانسون

محققان از نانو سلولز برای ایجاد موادی با خواص جدید استفاده می کنند وقتی نانوسلولز با انواع مختلف نانوذرات فلزی ترکیب شود ، مواد با بسیاری از خصوصیات جدید و مهیج تشکیل می شوند. ممکن است ضد باکتری باشند ، تحت فشار تغییر رنگ دهند یا نور را به گرما تبدیل کنند.

دانشکده ها : “به بیان ساده ، ما از طلا درست می کنیم نانو سلولز ، “می گوید دانیل آیلی ، دانشیار گروه بیوفیزیک و مهندسی زیستی در گروه فیزیک ، شیمی و زیست شناسی در دانشگاه Linköping.

گروه تحقیق به سرپرستی دانیل آیلی از نانو سلولز بیوسنتز تولید شده توسط باکتریها و در اصل برای مراقبت از زخمها استفاده کرده اند. دانشمندان متعاقبا سلولز را با نانو ذرات فلز ، اساساً نقره و طلا تزئین کرده اند. ذراتی که از چند میلیاردیم متر بزرگتر نیستند ، ابتدا به گونه ای طراحی می شوند که خصوصیات مورد نظر را به آنها بدهند و سپس با نانو سلولز ترکیب می شوند.

“نانوسلولز از نخ های نازک سلولزی تشکیل شده است که قطر آن تقریباً یک هزارم قطر موی انسان است. این نخ ها به عنوان داربست سه بعدی برای ذرات فلز . وقتی ذرات خود را به سلول می چسبانند ، ماده ای که از شبکه ای از ذرات و سلولز تشکیل می شود ،” دانیل آیلی توضیح می دهد.

محققان می توانند با دقت بالا تعیین کنند که چند ذره و هویت آنها چسبیده است. آنها همچنین می توانند ذرات فلزات مختلف و با اشکال مختلف – کروی ، بیضوی و مثلث را مخلوط کنند.

محققان از نانو سلولز برای ایجاد موادی با خواص جدید استفاده می کنند
با افزایش فشار ، به نظر می رسد این ماده طلایی است. اعتبار: مگنوس یوهانسون

در قسمت اول مقاله علمی منتشر شده در Advanced Functional Materials ، این گروه روند کار را شرح داده و دلیل کارکرد آن را مانند گذشته توضیح می دهد. قسمت دوم به چندین زمینه کاربرد متمرکز است.

یک پدیده مهیج روشی است که در آن هنگام اعمال فشار ، خصوصیات ماده تغییر می کند. پدیده های نوری وقتی ذرات به یکدیگر نزدیک می شوند و برهم کنش می یابند ، و مواد تغییر رنگ می دهند. با افزایش فشار ، بالاخره ماده به نظر می رسد طلایی باشد.

دانیل آیلی می گوید: “ما دیدیم که رنگ مواد هنگام تغییر در موچین تغییر رنگ داد و در ابتدا نمی توانستیم دلیل آن را بفهمیم.”

دانشمندان این پدیده را “اثر مکانیوپلاسمونی” نامگذاری کرده اند و بسیار مفید واقع شده است. یک برنامه کاربردی بسیار نزدیک در سنسورها وجود دارد ، زیرا خواندن سنسور با چشم غیرمسلح امکان پذیر است. یک مثال: اگر پروتئینی به مواد بچسبد ، وقتی تحت فشار قرار می گیرد دیگر تغییر رنگ نمی دهد. اگر پروتئین نشانگر یک بیماری خاص باشد ، می توان از عدم تغییر رنگ در تشخیص استفاده کرد. در صورت تغییر رنگ ماده ، پروتئین مارکر وجود ندارد.

یکی دیگر از پدیده های جالب توجه توسط ماده ای نمایش داده می شود که نور را از طیف وسیع تری از نور مرئی جذب کرده و گرما تولید می کند. از این خاصیت می توان هم برای کاربردهای مبتنی بر انرژی و هم برای پزشکی استفاده کرد.

“روش ما امکان تولید کامپوزیت های نانو سلولز و نانوذرات فلز را فراهم می کند. که از مواد نرم و زیست سازگار برای کاربردهای نوری ، کاتالیزوری ، الکتریکی و زیست پزشکی هستند. از آنجا که این ماده خود مونتاژ است ، می توانیم برچسب مواد با ویژگی های کاملاً جدید کاملاً مشخص.


بیو لینک جدید برای چاپ مجدد سلول در ۳-D

اطلاعات بیشتر: اولوف اسکیلسون و همکاران خود مونتاژ کامپوزیتهای نانوذرات سلولز باکتریایی سلول-باکتری مکانیپلاسمونی ، مواد عملکردی پیشرفته (۲۰۲۰). DOI: 10.1002 / adfm.202004766
تهیه شده توسط دانشگاه Linköping

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا