شناسایی نانولوله‌های کربنی در گیاه با طیف‌سنجی رامان

محققان دانشگاه نوادا روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان میزان نانولوله‌کربنی باقی‌مانده در گیاه را شناسایی کرد. این امر در مواقعی که ایمنی غذایی گیاه اهمیت دارد، بسیار کاربردی است.

نانومواد می‌توانند بهره‌وری را در کشاورزی افزایش و رهاسازی مواد مغذی را بهبود دهند تا با بیماری‌ها مقابله کند. اما رهاسازی این نانومواد در محیط‌زیست و محصولات دغدغه کشاورزان است.

فرانک یانگ- استادیار دانشگاه نوادا- می‌گوید: «با افزایش میزان کاربرد نانولوله‌های کربنی، رهاسازی آن‌ها در محصولات اجتناب‌ناپذیر می‌شود و می‌تواند به مرور در پساب‌ها و ترکیبات خاک جمع شود. شناسایی این نانولوله‌ها در حال حاضر چالش‌برانگیز است و باید ابزاری دقیق برای این کار ارائه کرد. برای حل این مشکل، ما راهبرد جدیدی با استفاده از طیف‌سنجی رامان ارائه کردیم.»

استفاده از رامان برای آنالیز نانولوله موضوع جدیدی نیست، اما محققان در این پروژه موفق به انجام این کار برای یک گیاه شدند. این گروه تحقیقاتی دریافتند که می‌توان با قرار دادن بافت گیاه در اسید و در دمای بالا، مواد موجود در گیاه را خارج کرد و نانولوله‌های کربنی چندجداره را برای طیف‌سنجی رامان استخراج نمود. آن‌ها این کار را روی کاهو انجام دادند.

برای هضم گیاه از 5 ماده مختلف شامل اسیدسولفوریک، اسیدهیدروکلریک، اسیدنیتریک و هیدروکسید آمونیوم به همراه پروکسید هیدروژن استفاده شد. محققان دریافتند که اسیدنیتریک بهترین عملکرد را داشته و بین 98 تا 99 درصد جرم‌ زیستی را هضم می‌کند؛ این کار موجب کاهش سیگنال‌های زمینه در نمودار نهایی طیف‌سنجی رامان می‌شود.

داس از محققان این پروژه می‌گوید: «نتایج ما نشان داد که اسیدنیتریک می‌تواند گیاه را هضم و برای طیف‌سنجی آماده کند. از این فناوری می‌توان برای شناسایی نانولوله‌های کربنی چندجداره در گیاهان و همچنین مطالعه سرنوشت نانولوله‌های کربنی در محیط زیست بهره گرفت.»

نتایج این پروژه ثابت کرد که می‌توان نانولوله‌های کربنی را در بافت گیاه شناسایی کرد. داس برای توسعه این فناوری جایزه‌ای از American Chemical Society Environmental Chemistry Division دریافت کرد.