پژوهشگران مرکز CSIRO یک روش ساده اما بسیار موثر برای رشد و بهبود نوع جدیدی از مواد هوشمند ارائه کردند. این مواد می‌تواند در بخش‌های حسگر نوری، ذخیره‌سازی و رهاسازی دارو استفاده شود.
تولید نسل جدیدی از مواد هوشمند
پژوهشگران مرکز CSIRO یک روش ساده اما بسیار موثر برای رشد و بهبود نوع جدیدی از
مواد هوشمند ارائه کردند. این مواد می‌تواند در بخش‌های حسگر نوری، ذخیره‌سازی و
رهاسازی دارو استفاده شود.
پائولو فالکارو و داریو بوسو از موسسه CSIRO با همکاری یک تیم بین المللی موفق شدند
روشی برای کنترل رشد و افزایش عملکرد نوعی مواد هوشمند موسوم به چارچوب‌های آلی
فلزی یا MOFs ارائه کنند.
MOFs شامل بلورهای دارای حفره‌های بسیار منظم است. این بلورهای ساختار چند بعدی
داشته و مساحت سطحی بیشتر از سه زمین فوتبال دارند.
چنین حفره‌هایی موجب شده است که MOFs به مانند یک اسفنج برای ذخیره‌سازی گازهایی
نظیر هیدروژن، دی‌اکسید کربن یا گازهای طبیعی استفاده شوند. آنها همچنین می‌توانند
به مانند یک الک نانومقیاس برای خالص سازی گازها یا سیالات به‌منظور کاتالیز کردن
یا برای انتقال یک دارو به سلول هدف در بدن مورد استفاده قرار گیرند.
بوسو، که در مرکز میکرو فتونیک در دانشگاه صنعتی سوئین‌بورن مشغول به‌کار است، می‌گوید
هرچند MOFs پتانسیل‌های کاربردی بسیاری دارند، اما کنترل آنها بسیار دشوار و رشدشان
بسیار کند است.
برای حل این مشکل، ما روش جدیدی موسوم به دانه‌کاری ارائه کردیم که به ما اجازه
می‌دهد که این فرآیند را کنترل کنیم به شکلی که خودمان تعیین می‌کنیم رشد در کجا و
چگونه انجام شود. علاوه‌براین، روش دانه‌کاری به‌شدت سرعت فرآیند رشد را افزایش
می‌دهد.
او می‌افزاید، ما دریافتیم که اگر میکروذرات کروی سرامیکی موسوم به دانه‌ها را به
محیط رشد اضافه کنیم، رشد بلورهای MOF کاملا مرتب و قابل پیش بینی خواهد شد.
دانه‌ها موجب می‌شود بلورهای MOF به سطح متصل شوند. با کنترل محل قرار گرفتن
دانه‌ها، ما می‌توانیم مشخص کنیم که رشد MOFs در کجا و به چه شکل اتفاق بیافتد، حتی
اگر سطح ساختار سه بعدی پیچیده داشته باشد.
با افزایش مقدار دانه‌ها، سرعت فرآیند رشد بلورهای MOF، سه برابر بیشتر از روش‌های
رایج می‌شود. این دانه‌ها نه تنها سرعت را افزایش داده و کنترل فرآیند را امکان
پذیر می‌کند بلکه موجب می‌شود عملکردهای جدیدی به سیستم افزوده شود. آنها توانستند
نانوذرات فعال را درون دانه‌ها قرار داده واز این طریق آنها را به‌درون ساختار MOFs
وارد کنند. با این کار می‌توان خواص مغناطیسی، لومینسانس، کاتالیستی و فتوکرومیک به
MOFs افزود بدون این که در کیفیت ساختار MOFs خللی وارد شود.
نتایج این تحقیق در نشریه علمی Nature Communications به چاپ رسیده است.
