|
محققان توانسته‌اند با مخلوط کردن انواعی از نانومواد که به عنوان سوخت و
اکسیدکننده عمل می‌کنند نوعی ماده سوختنی قابل انفجار که قادر به ایجاد
امواج ضربه‌ای با سرعت ۳ ماخ است تولید کنند. این کار تحقیقاتی به کمک
دانشمندان دانشگاههای میسوری-کلمبیا و ارتش ایالات متحده صورت گرفت.
هدف این کار ساخت بمبی هوشمند جهت انتقال داروها به سلولهای سرطانی بدون
آسیب رساندن به سلولهای سالم عنوان شده است. ترمیتهای مهندسی شده در سطح
نانو قادر به ایجاد امواج ضربه‌ای می‌باشند و این ویژگی آنها شبیه برخی از
مواد منفجره اولیه است و به همین دلیل شاید بتوان از این مواد بجای مواد
منفجره مبتنی بر سرب استفاده کرد.
علاوه بر آن با تلفیق این مواد با فناوری میکروتراشه امکان تولید امواج
ضربه‌ای فراهم شده است. این میکروسیستم کاربردهای زیادی در صنایع دفاعی،
علوم زیستی و اتصال هدفمند داروها و ژنها دارا می‌باشد.
محققان افزودند که کامپوزیتهای نانوترمیت که از سوخت فلزی و اکسیدکننده
غیرآلی ساخته شده است دارای خاصیت اشتعال‌زایی قابل ملاحظه‌ای می‌باشد. با
افزودن کامپوزیتهای کم چگال از جنس نانواستوانه‌های اکسید مس (سوخت) و
نانوذرات آلومینیوم (اکسیدکننده) سطوح گسترده بین سوخت و اکسیدکننده ایجاد
می‌شود. در اندازه‌های نانو، چگالی کم و سطح تماس بالای کامپوزیت نانوترمیت
منجر به انتشار سریع احتراق می‌شود.
افراد این گروه تحقیقاتی احتراق‌زایی را در یک لوله ضربه‌ای پرشده با
فیبرهای نوری و حسگرهای فشار جهت اندازه‌گیری سرعت موج احتراق مورد بررسی
قرار دادند. آنها دریافتند که نانوکامپوزیتها قادر به ایجاد امواج احتراقی
با سرعت بین ۱۵۰۰ تا ۲۳۰۰ متر بر ثانیه می‌باشند که در حدود ۳ ماخ می‌باشد.
نیروی این نانومواد انفجاری می‌تواند منجر به پیشرفت چشمگیری در زمینه
دارورسانی بیماریهای سرطانی و ایدز گردد.
در مرحله اول، دارو بایستی بصورت معمول و به کمک یک سوزن به بدن تزریق شده
و در تمام بدن پخش گردد. در مرحله بعد، یک دستگاه دستی که در محل تومور
تعبیه شده است پالسی به درون تومور می‌فرستد. امواج ضربه‌ای ایجاد شده با
این پالس ایجاد منافذ کوچکی در سلولهای مورد نظر می‌کنند و باعث ورود دارو
به سلول می‌شوند. بعلاوه، امواج ضربه‌ای باعث هل دادن داروها به درون این
سلولها در چند میلی ثانیه می‌شوند.
محققان این روش را بر روی بافتهای حیوانات بررسی کرده‌اند و موفقیتی تا حد
۹۹% گزارش کرده‌اند. در این مطالعه همه سلولها داروی مورد نظر را دریافت
کردند. از طرفی سلولهای سالم در مقایسه با روشهای مرسوم شیمی درمانی آسیب
کمتری متحمل شدند. به گفته یکی از محققان، موادمنفجره نانو با مواد منفجره
معمولی تفاوتهای اندکی دارا می‌باشند.
در مواد رایج، امواج ضربه‌ای در طی انفجار تولید می‌شوند در حالی که در
نانوترمیتها انتشار گسترده و سریع واکنشهای شیمیایی، بدون ایجاد انفجار
امواج ضربه‌ای ایجاد می‌کنند. ایجاد امواج ضربه‌ای بدون انفجار کلید این
فناوری می‌باشد.
نتایج این مطالعه در آخرین شماره Applied Physics Letters منتشر شده است.
|
