محققان مؤسسهی امآیتی آمریکا به یافتههای جدیدی دربارهی الگودهی در مقیاس نانو رسیدهاند. آنها دریافتهاند که سطح مواد میتواند در تغییر برهمکنش آنها با سیالات نقش بسزایی داشته باشد.
تغییر خاصیت تر شوندگی یک سطح با تغییر آن در مقیاس نانو
محققان مؤسسهی امآیتی آمریکا به یافتههای جدیدی دربارهی الگودهی در مقیاس نانو رسیدهاند. آنها دریافتهاند که سطح مواد میتواند در تغییر برهمکنش آنها با سیالات نقش بسزایی داشته باشد. آنها به مطالعهی یکی از ویژگیهای سطوح پرداختهاند که به «انرژی بینسطحی» یا «تر شدن» معروف است. این محققان دریافتهاند که اگر سطوح دارای الگوی خاصی باشند، آنگاه قابلیت تر شدن در آنها حداقل ۲۰ درصد کم یا زیاد میگردد. این کشف میتواند در درک بهتر بسیاری از فعالیتهای زیستی در سلولهای بدن و ساخت سیستمهای ذخیرهی انرژی کمک شایانی کند.
باران روی شیشهی ماشین بهصورت قطره شکل میگیرد (باران روی شیشه پخش نمیشود)؛ زیرا شیشهی ماشین در برابر آب، خاصیت تر شوندگی کمی دارد، در حالی که روغن بهدلیل خاصیت تر شوندگی بالای این شیشه بهراحتی روی همین شیشه پخش میشود. از همین ویژگی در شیشهی جلوی هواپیماها استفاده میشود تا خاصیت تر شوندگی آن به نحوی تغییر کند که باران در سطح شیشه پخش نشده و قابلیت دید در باران افزایش یابد. تر شدن یکی از ویژگیهای سطح و نشاندهندهی میزان پخش شدن سیال در آن سطح است.
برهمکنش موجود میان سطح و سیال در زیستشناسی بسیار پیچیده است. درک بهتر این نوع برهمکنشها میتواند گامی مؤثر در کنترل بهتر آن باشد. در بسیاری از تحقیقات انجامشده، تر شدگی سطح را بر اساس ساختار شیمیایی آن سطح میسنجند؛ در حالی که این گروه به این نتیجه رسیدهاند که تر شدن سطح بهوسیلهی آب یا حلال دیگر به ساختار خود سطح هم بستگی دارد.
دکتر فرانچسکو استلاجی، استادیار مؤسسهی امآیتی، به همراه همکارانش دریافتهاند که اگر سطح طلا بهصورت متناوب با ترکیبات آبدوست و آبگریز پوششدهی شوند، آنگاه رفتار تر شوندگی سطح به مقیاس الگوی (پوشش) سطح بستگی خواهد داشت. در این حالت اگر اندازهی الگوها از ۲ نانومتر کمتر باشد، الگوها خاصیت تر شوندگی سطح را دستخوش تغییرات شدیدی میکنند؛ اما اگر از ۲ نانومتر بزرگتر باشد، در این صورت رفتار سطح مطابق ترکیب شیمیایی آن خواهد بود.
نتایج این تحقیق میتواند در درک ساز و کار عبور دارو از غشای سلول، همچنین به پوششدهی سطوحی نظیر الکترودها در پیلهای سوختی که حاوی پوشش کاتالیستی هستند، کمک کند.
گام بعدی این تحقیق، جستجوی این الگوها در دنیای زیستشناسی مانند پروتئینهای بدن است. در صورت پیدا کردن نمونههای واقعی، آنها به بررسی امکان تغییر این فرایندها میپردازند.