تولید نانوساختارهای منظم با استفاده از غشای پوسته تخم مرغ

سولفید سرب یک نیمه‌هادی با شکاف باندی باریک است و به طور گسترده‌ای در ابزارهای
تبدیلی فتوولتاییک، سوئیچ‌های نوری، و دیگر کاربردهای فتوالکترونیکی مورد استفاده
قرار می‌گیرد. با این حال مشکل این است که ویژگی‌های منحصر به فرد اپتیکی،
الکترونیکی و فتوولتاییکی سولفید سرب نانومقیاس، به شکل، ساختار، و توزیع نانوذرات
بستگی دارد. ساختن نانوذرات منظم روی بسیاری از بسترها در شرایط معمول بسیار دشوار
است.

غشاهای پوسته تخم مرغ

حال هیلان سو از آزمایشگاه کامپوزیت‌های بستر فلزی در دانشگاه شانگهای جیائوتونگ و
همکاران وی، با استفاده از غشای پوسته تخم مرغ به‌عنوان بستر فعال برای تشکیل و
آرایش نانوبلورهای سولفید سرب راه حلی برای این مشکل ارائه نموده‌اند.

غشاهای پوسته تخم مرغ، بسترهای مبتنی بر کلاژنی هستند که میان سفیده تخم مرغ و
پوسته معدنی آن یافت می‌شوند. این غشاها از بخش‌های داخلی و خارجی تشکیل یافته‌اند،
اما سو و همکارانش غشای بیرونی را انتخاب کردند. این محققان از طریق خیساندن پوسته
تخم مرغ در اسید هیدروکلریک به مدت چند دقیقه این غشا را جدا کردند. سپس آن را با
آب مقطر شسته و در خلأ خشک نمودند.

کار بعدی رشد دادن آرایه‌های منظم سولفید سرب روی این غشا بود. این کار از طریق
غوطه‌ور ساختن غشای ذکر شده در محلولی از استات سرب و اسید استیک به مدت ۱۰ ساعت در
دمای اتاق صورت گرفت. سپس این غشا با آب مقطر شسته شد تا یون‌های اضافی زدوده شوند
و به مدت ۱۲ ساعت در محلول سولفید سدیم غوطه‌ور شد. در نهایت این غشا به مدت ۲ ساعت
در خلأ خشک گردیده و غشایی قهوه‌ای رنگ بر جای ماند که حاوی نانوخوشه‌های منظم
سولفید سرب روی آرایه‌های الیاف غشا بود.

زیست‌سازگاری بسیار خوب

سو می‌گوید: «نانوخوشه‌های تولید شده نه تنها اثرات اندازه کوانتومی خوبی داشته و
توزیع مناسبی دارند، بلکه زیست‌سازگاری بسیار بالایی نیز از خود نشان می‌دهند. از
این روش همچنین می‌توان برای سنتز نانومواد دیگر با ساختار از پیش‌طراحی شده
استفاده کرد».

این گروه پژوهشی در حال حاضر مشغول بررسی مواد زیستی دیگری همچون الیاف ابریشم، پر
پروانه‌ها و پرندگان به‌عنوان بستر زیستی برای نانوساختارهای کارکردی هستند.