تست عنوان
close
فدراسیون سرآمدان علمی ایران | اخبار | ساخت نانوکامپوزیت های ژلاتین – گرافن
متن خبر

تاریخ خبر : ۱۳۹۵/۱۰/۲۱

تعداد بازدید : ۵۳۲

تعداد رای : ۱۳

ساخت نانوکامپوزیت های ژلاتین – گرافن

پیشرفتهای اخیر در بیونانوتکنولوژی، تقاضا برای نانوکامپوزیتهای بیوپلیمرِ رسانا (CPCs) را افزایش داده است. این مواد با ساخت شبکه ای از پرکننده های نانویی که توسط ماتریکسی از بیوپلیمرهای نارسانا احاطه شده اند به دست میاید. اما برای دستیابی به نفوذ الکتریکی، مقادیر زیادی از ذرات رسانا مورد نیاز است و مشکلات تکنیکی وابسته به عامل دار کردن سطح این ذرات به شدت کاربرد CPC ها را محدود میکند. بنابراین روشی برای تولید CPC ها به طوری که نانوذرات رسانا به درستی در آن پخش شده اند و در نتیجه نفوذ الکتریکی کمتری دارند مورد نیاز است.

در این پژوهش که توسط نادر طاهری قزوینی، هدی نصیرا و حسین مهدوی و همکارانشان در دانشگاههای تهران، ETH  و شیکاگو انجام شده است روشی جدید برای حل این مشکل پیشنهاد شده است. نتایج این پژوهش در مجله Advanced Materials به چاپ رسیده است.

به عنوان یک پروتئین ساختاری، ژلاتین یک گزینه بررسی نشده برای تولید CPC های بر پایه ی گرافن و دارای آستانه ی نفوذ الکتریکی پایین است و در این صورت رسانایی عالی گرافن با سازگاری زیستیِ ژلاتین ترکیب میشود. برای دستیابی به ویژگیهای فیزیکی برتر گرافن، پخش شدگی همگون در ماتریسهای ژلاتین و انتقال دهنده ی تنشِ موثرِ بین سطحی بین نانوصفحه های گرافن و ماتریس پلیمر مورد نیاز است. با توجه به آب گریز بودن گرافن، روشهایی که تاکنون برای اینکار به کار گرفته شده است بسیار گران بوده و همچنین این روشها ویژگیهای فیزیکی و الکتریکی گرافن را حفظ نکرده است.

در این پژوهش، روشی دوستدار محیط زیست و ارزان برای حل این مشکل پیشنهاد شده است. با بهره گیری از نیروی الکترواستاتیک بین ژلاتین و اکسید گرافن، پیکربندی sp2 اربیتال کربن در گرافن به وسیله ی اسید اسکوربیک به عنوان عامل کاهش، احیاء میشود. بعد از این کاهش، سطح نانو صفحه های اکسید گرافن توسط ماتریس ژلاتین محاط میشود که این امر منجر به آستانه ی نفوذ الکتریکی بسیار کم و بی سابقه در نانوصفحه های گرافن میشود.

در این پژوهش روشی نوین برای تهیه ی نانوکامپوزیتهای بیوپلیمرِ پایه آبی و دوستدار محیط زیست که نانوذرات گرافن به خوبی در ماتریس ژلاتینی آن پخش شده اند ارائه شده است. ویژگیهای الکتریکی بدست آمده در این نانوکامپوزیت با بهترین مقادیری که تاکنون در روشهای دیگر بدست آمده قابل مقایسه است. همچنین این نانوکامپوزیت در مقایسه با سایر نانوکامپوزیتهای گرافنی و بیوپلیمری رسانا آستانه ی نفوذ الکتریکی  کمتری دارد. آستانه ی نفوذ کمِ بدست آمده میتواند فرصتهای جدیدی برای جستجوی الکترودهای شفاف رسانای اپتیکی به وجود آورد. علاوه بر این به علت ویژگیهای جذب فیزیکی آب توسط ماتریسهای ژلاتینی، این نانوکامپوزیتها میتوانند به عنوان بیوسنسورها و سامانه هایی که به تغییرات RH واکنش نشان میدهند به کار رود.

لازم به یاد آوری است مجلهAdvanced Materials در گروه ج مجلات برتر فدراسیون سرآمدان علمی ایران مورد حمایت قرار می‌گیرد و محققان ایرانی با انتشار مقالات خود در این مجله می‌توانند تا سقف 100 میلیون ریال حمایت تشویقی دریافت نمایند.

جهت مشاهده این مقاله، لینک مقاله را کلیک کنید.

نظرات

پاسخ به نظــر بازگشت به حالت عادی ثبت نظر

نـــام
ایمیل
نظر شما
کارکترهایی که در تصویر می بینید را وارد نمایید. (حساس به حروف کوچک و بزرگ)