[sargol]

تاریخ درج : 91/01/28

بازسازي سطوح صدمه ديده با نانوذرات

محققان در آمريکا براي تعمير نقايص نانواندازه با استفاده از ميکروکپسول‌هاي مبتني بر روغن که با محلول نانوذره‌اي پر شده‌اند، روش جديدي ارائه کرده‌اند. اين ميکروکپسول‌ها روي يک سطح مي‌غلتند يا سُر مي‌خورند، و روي شکاف‌ها يا نقايصي که با آنها مواجه مي‌شوند، مي‌ايستند و با رهاسازي محموله نانوذره‌اي خود داخل آنها تعميرشان مي‌کنند. اين تکنيک مي‌تواند در صنعت و تحقيقات کاربردهاي عملي بسياري داشته باشد، زيرا با ترسيب مواد حسگري داخل نواحي آسيب‌ديده، نياز به روکش‌دهي تمام بستر صدمه‌ديده را از بين مي‌برد.

اين تکنيک بوسيله گروهي از محققان به رهبري تود اِمريک در دانشگاه ماساچوست و آنا بالاز در دانشگاه پترزبورگ، ارائه شده است. طبق گفته امريک، آنها با استفاده از شبيه‌سازي‌هاي کامپيوتري، پيش‌بيني کردند که اگر نانوذرات در نوع خاصي از ميکروکپسول‌ها نگه‌داري شوند؛ مي‌توانند يک سطح را کاوش کرده و اين نانوذرات را در نواحي ويژه‌اي رها کنند.

a) تصوير نوري از يک بستر شکاف‌داري (PDMS اکسيدشده – سطح) که در اين آزمايش‌ها استفاده شده‌اند (ميله مقياس 500 ميکرومتر است). b) پليمر PCOE-graft-PC استفاده شده براي پايداري قطره‌ها و کپسوله‌سازي نانوذرات. c) صحنه‌اي از يک شبيه‌سازي که نشان مي‌دهد که نانوذرات (ذرات آبي) داخل يک شکاف ترسيب مي‌شوند و ميکروکپسول به سمت شکاف بعدي مي‌غلتد (پيکان قرمز). d) تصوير فلورسانس يک بستر بعد از ترسيب نانوذرات داخل شکاف‌ها (ميله مقياس 100 ميکرومتر).
امريک توضيح مي‌دهد: "اين راهکار بطور عملي بخوبي براي تعمير سطوح آسيب‌ديده‌اي استفاده شد که نواحي معيوب روي آنها در مقايسه با قسمت‌هاي آسيب‌نديده مشخصه‌هاي بسيار متفاوتي از لحاظ ريخت‌شناسي، خواص خيس‌شوندگي، زبري و عامليت شيميايي داشتند."

اين محققان با استفاده از يک ماده فعال سطحي پليمري که قطره‌هاي روغن را در آب پايدار مي‌کند، نانوذرات سلنيد کادميوم را به طريقي کپسوله کردند که اين نانوذرات بتوانند در مواقع لازم رها شوند. چنين کاري ممکن بود، زيرا ديواره‌هاي اين کپسول‌ها بسيار نازک بودند (در حد قطر خود اين نانوذرات).

اين محققان سپس متوجه شدند که اين کپسول‌ها روي سطوح آسيب‌ديده مي‌غلتند يا سُر مي‌خورند و بطور انتخاب‌پذيري محتواي نانوذره‌اي خود را بواسطه برهم‌کنش‌هاي آب‌گريز – آب‌گريز بين يک ذره و سطح شکاف‌دار، داخل نواحي شکاف‌دار يا آسيب‌ديده ترسيب مي‌کنند. سلنيد کادميوم فلورسانت است و بنابراين اين نانوذره را مي‌توان به آساني با استفاده از يک ميکروسکوپ نوري رديابي کرد.

امريک مي‌گويد: "تحقيق ما مي‌تواند کاربردهاي عملي ويژه‌اي داشته باشد. براي مثال با از بين بردن نياز به روکش‌دهي تمام يک سطح موقعي که فقط بخش کوچکي از آن آسيب ديده است، مي‌تواتد به کم کردن مقدار ماده مورد نياز موقع تعمير يک جسم يا نمونه آسيب‌ديده کمک بسيار کند."

اين محققان جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي Nature Nanotechnology منتشر کرده‌اند.

---

http://www.nano.ir/news/attach/10752.JPG