بررسی نانوذرات نقره در محیط‌های پیچیده آبی‌

نانوذرات نقره به‌دلیل خواص آنتی‌باکتریالی که دارند در حال استفاده در محصولات مختلف هستند. بنابراین، انتظار می‌رود که این مواد وارد طبیعت و محیط زیست شوند. در حال حاضر روش مناسبی برای آنالیز این نانوذرات در محیط‌های طبیعی وجود ندارد.

یک گروه تحقیقاتی آلمانی روشی ارائه کردند که با استفاده از آن می‌توان نانوذرات نقره را در اکوسیستم آبی بررسی کرد. این گروه از ترکیب روش‌های طیف‌سنجی و الکتروشیمیایی برای این کار استفاده کردند و موفق به رصد نانوذرات منفرد در محلول شدند حتی اگر نمک‌ها و جلبک‌های مختلف در محیط آبی وجود داشته باشند.

با استفاده از روش‌های رایج به دلیل تداخل عوامل مختلف، این کار امکان‌پذیر نیست و تنها باید در محیط خلاء به بررسی نانوذرات نقره پرداخت.

کریستینا شولیک و همکارانش در گروه الکتروشیمی و مواد نانومقیاس دانشگاه روهر اقدام به انجام این پروژه کردند. شولیک می‌گوید: « تا زمانی که روش‌های اندازه‌گیری مناسبی برای بررسی نانوذرات نقره نباشد نمی‌توان الزامات قانونی برای این نوع ذرات تدوین کرد.»

از این‌رو محققان این پروژه حسگری ساختند که می‌تواند نانوذرات نقره را در محیط‌های پیچیده رصد کند. در این روش محققان الکترود نازک ویفر را در محلول موردنظر وارد کرده و ولتاژی به الکترود اعمال می‌کنند. این ذرات کوچک در محیط سیال شروع به حرکت کرده و به الکترود برخورد می‌کنند. اگر ولتاژ به‌ میزان صحیحی انتخاب شده باشد، ذرات با سطح الکترود برهم‌کنش می‌دهند و ذرات نقره به کلرید نقره تبدیل شده یا در آب حل می‌شوند. ماحصل این فرآیند تولید یون‌های نقره با بار مثبت است که این کار موجب رهایش الکترون می‌شود. با اندازه‌گیری جریان، محققان می‌توانند تعداد اتم‌هایی که با الکترود برهم‌کنش داده‌اند، ابعاد آنها را ارزیابی کنند.

در این روش طیف‌سنجی موسوم به طیف‌سنجی میدان تاریک استفاده می‌شود که به محققان اجازه می‌دهد تا به‌صورت زنده ذرات را رصد کنند. این کار با تغییر رنگ انجام می‌شود.