پژوهشگران دانشگاه صنعتی امیرکبیر بر اساس اصول شیمی سبز، موفق به سنتز هم‌زمان نانوذرات نقره و پوشش آن روی الیاف پشمی با ماندگاری نسبتا بالایی شدند.
سنتز نانوذرات نقره روی الیاف پشمی
دکتر حسین بارانی، عضو هیئت علمی گروه فرش دانشگاه بیرجند، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد توسعه فناوری نانو گفت: «در این پروژه نانوذرات نقره با استفاده از روش احیای شیمیایی یون‌های نقره بر اساس اصول شیمی سبز در فاز آبی و همچنین روی کالای پشمی سنتز شد. از لسیتین به‌عنوان پایدارکننده و انتقال‌دهنده نانوذرات نقره به‌درون کالای پشمی استفاده شده‌است. پایداری و ویژگی ضدباکتری محلول نانوذرات نقره و همچنین کمترین غلظت بازدارندگی معین گردید و سپس نانوذرات نقره به دو روش پد- خشک- پخت، رمق‌کشی و هم‌زمان روی کالا بارگذاری شدند و ویژگی ضدباکتری و سمیت کالای بارگذاری شده مورد بررسی قرار گرفت».
این پژوهش در راستای اهداف زیر انجام شده‌است:
سنتز نانوذرات نقره با به‌کارگیری لسیتین به‌عنوان یک سطح فعال زیست‌سازگار
پایدارسازی و سنتز نانوذرات نقره به‌صورت هم‌زمان با شکل‌گیری لیپوزوم
کاربرد ترکیبات دوستدار محیط زیست در سنتز نانوذرات (حلال: آب، پایدار کننده: لیپوزوم)
به‌کارگیری نانوذرات نقره سنتز شده جهت اصلاح ضدمیکروبی پشم
سنتز و بارگذاری هم‌زمان نانوذرات در داخل ساختار لیف پشمی به‌منظور بهبود ثبات شستشویی کالا و افزایش بازدهی بارگذاری
دکتر بارانی درباره نتایج پژوهش ابراز داشت: «لسیتین در مرحله تولید نانوذرات نقره، سبب پایداری نانوذرات شده و همچنین به‌عنوان یک حامل، سبب انتقال نانوذرات به‌داخل لیف پشمی شده‌است. وجود پایدارکننده در مرحله تولید محلول نانوذرات نقره، سبب کاهش اندازه ذرات نقره، توزیع یکنواخت نانوذرات، ایجاد پایداری شیمیایی، افزایش زمان ماندگاری و حرارتی، بهبود خواص ضدباکتری و ایجاد یک ماده غیرسمی با ویژگی ضدباکتری مناسب شده‌است. جاذبه یونی بین یون‌های نقره و فسفات گروه کولین مولکول لسیتین سبب قرار گرفتن یون‌های نقره روی ساختار لیپوزومی شده و در مرحله بعد توسط احیاکننده سدیم بوروهیدرید به اتم نقره تبدیل شده‌اند. این اتم‌ها به‌دلیل داشتن انرژی سطحی زیاد به یکدیگر پیوسته و نانوذرات نقره را تولید کردند. نانوذرات نقره تولید شده با اندازه‌ای حدود ۷ نانومتر، داخل ساختار لیپوزومی حبس شدند».
محقق این پژوهش در خصوص مقایسه دو روش به‌کار برده برای ضدباکتری کردن الیاف پشمی به کمک محلول سنتز شده نانوذرات نقره گفت: «بازدهی بارگذاری محلول نانوذرات نقره روی کالای پشمی به روش رمق‌کشی نسبت به روش پد-خشک-پخت بیشتر بوده‌است. بارگذاری نانوذرات به روش رمق‌کشی منجر به نفوذ بیشتر نانوذرات نقره به‌داخل ساختار لیف پشمی شده در حالی‌که در روش پد- خشک- پخت، نانوذرات نقره روی سطح لیف پشمی قرار گرفته‌اند. بر این اساس، نمونه‌های بارگذاری شده با روش رمق‌کشی از ثبات شستشویی بهتری برخوردار هستند».
دکتر بارانی تاکید کرد: «روش تولید و بارگذاری هم‌زمان نانوذرات نقره دارای بیشترین بازدهی بارگذاری و ثبات شستشویی بوده‌است. حضور لسیتین منجر به افزایش بازدهی بارگذاری، کاهش زردی پارچه و افزایش بازدهی ضدباکتری با رهایش تدریجی شده‌است».
وی، وجود پایدارکننده در روش تولید نانوذرات نقره به‌صورت هم‌زمان را سبب افزایش بازدهی بارگذاری نانوذرات، بارگذاری نانوذرات داخل ساختار الیاف، جلوگیری از تجمع نانوذرات در سطح الیاف، بهبود پایداری شستشویی و ایجاد یک تکمیل ضدباکتری با کمترین سمیت برای سلول‌های فیبروبلاست عنوان کرد و این موارد را از مزایای این پژوهش عنوان کرد.
دکتر بارانی در پایان، پیشنهادات زیر را به منظور ایجاد شرایط مناسب به‌منظور بارگذاری نانوذرات نقره روی کالای پشمی و سایر منسوجات ارایه کرد:
بهینه‌سازی شرایط بارگذاری نانوذرات نقره روی کالا در روش‌های مختلف
استفاده از مواد اتصال‌دهنده در روش پد- خشک-پخت به منظور بهبود ثبات شستشویی
تاثیر عملیات حرارتی در روش تولید هم‌زمان به‌منظور افزایش بازدهی بارگذاری نانوذرات
اصلاح شیمیایی و فیزیکی سطح الیاف پشم به‌منظور افزایش میزان بارگذاری و خواص حاصل
وی همچنین گفت: «در صورت تمایل صنعت و استقبال آنها از این روش، می‌توان به‌راحتی این روش را روی خط تولید به‌کار برد».
جزئیات این پژوهش –که در قالب پایان‌نامه دکتری آقای حسین بارانی با راهنمایی دکتر مجید منتظر، مشاوره دکتر نسرین صمدی و دکتر طیبه تولیت در دانشگاه صنعتی امیرکبیر با همکاری دانشکده داروسازی دانشگاه تهران انجام شده‌است- در مجله Molecular Membrane Biology (جلد ۲۸، صفحات ۲۱۵-۲۰۶، سال ۲۰۱۱) منتشر شده‌است.
