محققان مرکز پلی تکنیک EPFL در سوئیس معتقدند که با استفاده از سانتریفیوژهای بسیار قوی میتوان دانسیته، اندازه و وزن مولکولی نانوذرات را در یک مرحله با دقت بالا اندازهگیری کرد.
روش نوینی برای تعیین مشخصات نانوذرات
محققان مرکز پلی تکنیک EPFL در سوئیس معتقدند که با استفاده از سانتریفیوژهای بسیار
قوی میتوان دانسیته، اندازه و وزن مولکولی نانوذرات را در یک مرحله با دقت بالا
اندازهگیری کرد.
نانوذرات کاربردهای متعددی در بخشهایی نظیر فتونیک و انرژی خورشیدی دارد بههمین
دلیل تعیین مشخصات کامل این مواد بسیار مهم است اما این کار با دشواریهایی همراه
است. فرانچسکو استلاسی و همکارش راندی کارنی معتقدند که این کار بهزودی قابل انجام
خواهد شد. این گروه تحقیقاتی که در آزمایشگاه نانومواد ابرمولکولی مشغول فعالیت
هستند نتایج کار خود را در نشریه Nature Communications به چاپ رساندهاند. آنها
نشان دادند که میتوان با یک روش بسیار ساده، آنالیز با سانتریفیوژ، نانوذرات هستهای-پوستهای
را بهطور کامل تعیین مشخصات کرد. این روش ساده و قدیمی نزدیک به ۱۰۰ سال است که
برای مطالعه اندازه و شکل پروتئینها مورد استفاده قرار میگیرد.
تا پیش از این بررسی تمام پارامترهای هسته یا پوسته نانوذرات بهصورت تک مرحلهای
چالشی بزرگ بوده است. نانوذرات معمولا بهصورت “بسپراکند ” بوده، به بیانی سادهتر
هر یک از نانوذرات دارای ویژگیهای خاص خود ( از نظر اندازه، جرم و وزن …) هستند.
در حال حاضر دانشمندان روشهای قابل اعتمادی برای بررسی هسته نانوذرات دارند اما
چنین روشهایی نیازمند انجام ۵ یا ۶ مرحله پیچیده بوده تا تعیین مشخصات بهطور کامل
انجام شود. راندی کارنی میگوید ما دریافتیم که میتوان با استفاده از سانتریفیوژ،
تنها با یک مرحله، تمام پارامترهای مورد نیاز خود را در عرض چند ساعت بهدست آوریم.
برای انجام این فرآیند به این شکل عمل میشود: ابتدا باید نانوذرات را درون یک
محلول رقیق کرد، سپس محلول رقیق شده را درون سانتریفیوژ قرار داد. این سانتریفیوژ
باید مجهز به یک سیستم شناسایی نوری باشد تا بتوان با استفاده از آن رفتار
سانتریفیوژ را آنالیز نمود. حالا با استفاده از یک فرآیند محاسبهای میتوان ضریب
رسوب را محاسبه کرد. با گردش سانتریفیوژ، نانوذرات برحسب دانسیته خود در لحظههای
مختلف از محلول جدا میشوند بهطوری که ذرات درشتتر، زودتر از محلول جدا میشوند.
با این کار میتوان وزن و قطر نانوذرات را بهدست آورد. به موازات این کار، محققان
پارامتر دیگری بهنام ضریب نفوذ را مورد مطالعه قرار دادند که پیش از این خیلی به
آن توجه نمیشود.
با استفاده از ضریب نفوذ و ضریب رسوب میتوان هسته و پوسته نانوذرات را بهطور کامل
مورد بررسی قرار داد و تعیین مشخصات آن را بهطور کامل انجام داد.
