تبدیل چای کیسه ای به حسگری ارزشمند - فدایی داری

به گزارش فدایی داری، ایرنا نوشت: یک پژوهشگر پاکستانی با استفاده از چای کیسه ای، نانوذرات فلورسنت سازگار با محیط زیست فراوری کرد. این ذرات نانو ممکن است به عنوان حسگر در کاربردهای مختلف پزشکی به کار گرفته شوند.

عامبر عباس محقق در دانشگاه نیوکاسل در انگلیس با همکاری محققانی از دانشگاه آکسفورد روی استفاده از چای کیسه ای کار می کردند. این تیم با تبدیل ترکیبات چای کیسه ای به نقاط کوانتومی گرافنی (GQDS) به دستاورد جالبی رسیدند. آنها با این نقاط کوانتومی، حسگر انتخابی برای تشخیص آهن در آب آشامیدنی و بیماران پارکینسون طراحی کردند.

محققان و دانشمندان در سراسر دنیا مشغول تنظیم دقیق گرافن برای کسب نتایج مطلوب هستند. به عنوان مثال، در مارس 2018، پابلو جاریلو - هررو در انستیتوی فناوری ماساچوست (MIT) آمریکا کشف کرد که وقتی دو ورق گرافن با چرخش خاصی روی دیگر قرار می گیرد، ساختار ایجاد شده دارای خواص ابررسانایی است.

براساس گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، همین کار به این تیم سرنخ برای توسعه بیشتر را دارد. محققان قصد دارند این ذرات را درخشان کند، اما هیچ باندگپی در گرافن وجود ندارد. با این حال، عباس و تیمش با موفقیت رویکرد متفاوتی در خصوص این موضوع انجام دادند.

از چالش های مربوط به گرافن، باند صفر آن است که کارایی نوری آن را محدود می نماید.

عباس در این زمینه گفت: برای این منظور، من سعی کردم این چالش را با برش ورق گرافن در قطعات کوچک و ایجاد باندگپ حل کنم. در نتیجه، قطعات کوچک از گرافن آغاز به فلورسانس کردند. وی بعلاوه گفت که هدف اصلی آنها توسعه مواد پیشرفته مقرون به صرفه قیمت است. بنابراین آن ها آغاز به استفاده از چای کیسه ای مصرف شده کردند.

وی اضافه نمود: دستور العمل پشت کل این فرآیند این بود که ابتدا با عملیات حرارتی در دمای 500 درجه سانتی گراد زباله های چای سیاه را به ترکیبی سیاه تبدیل کنیم. این ترکیب در دمای 200-250 درجه سانتی گراد در معرض مواد شیمیایی Oxone نهاده شد. بعد از واکنش ذرات ریز گرافن از آن جدا می شوند.

این محقق یادآور شد: ورق های گرافنی در مایع آغاز به تابش فلورسنت کردند. این نقاط می توانند نور را منتشر نمایند، که نشان می دهد باندگپ در مواد تشکیل شده است. این تیم توانست GQDها را به یک ماده مؤثر برای حسگری تبدیل کند.

عباس ادامه داد: در مرحله بعد، محققان با استفاده از میکروسکوپ الکترونی، میزان، کیفیت و سایر خصوصیات این ساختار را آنالیز کردند.

وی توضیح داد: کل فرآیند آزمایش نشان می دهد که یک نقطه کوانتومی از نظر میزان 1 تا 5 نانومتر با ضخامت یک نانومتر است. از این رو ، نقاط کوانتومی گر Graphene Quantum Dots (GQDs) می توانند بر اساس رنگ آبی روشن خود، وجود آهن یا حالت های آن را تشخیص دهند و ازآن به عنوان حسگر استفاده کرد. همانطور که می دانیم، ایجاد آهن در مغز باعث کاهش عملکرد شناختی می گردد و ممکن است منجر به بیماری آلزایمر گردد. از طرف دیگر، تجمع آهن نیز برای سیستم محیطی و آب مضر است.

5858