تاريخ انتشار : 93/07/05 - 11:53
کشف روشی جدید برای کنترل شکل و اندازه نانو ساختارها
خبرگزاری آنا: پژوهشگران دانشگاه کاشان با همکاری محققان دانشگاه صنعتی اصفهان در روشی جدید و بسیار ساده موفق به سنتز نانوساختارها شدند.

به گزارش گروه دانش و فناوی خبرگزاری آنا، در این روش، شکل و اندازه‌ نانوساختارهای سنتز شده به آسانی قابل کنترل است. صرفه‌جویی در انرژی و زمان از جمله مزایای این روش به شمار می‌آید.

هیدروکسی آپاتیت یک ماده‌ زیست‌فعال، زیست‌سازگار و پرمصرف برای تهیه‌ انواع ایمپلنت‌ها (مواد مصنوعی کاشتنی در بدن) است. همچنین کامپوزیت‌های پلیمری این ماده برای تهیه‌ داربست‌های زیستی در مهندسی بافت کاربرد چشمگیری دارند. در سیستم‌های حمل ژن‌ها و داروها، از هیدروکسی آپاتیت به دلیل دارا بودن گروه‌های عاملی فعال، بسیار استفاده می‌شود.

این ماده زیست‌تخریب‌پذیر بوده و هیچ گونه سمیتی برای بدن ندارد. از موارد مصرف دیگر آن می‌توان به تهیه‌ کاتالیست‌های هتروژن با عملکرد و بازده بالا اشاره کرد. در کنار این کاربردها، این ماده به دلیل دیرگداز بودن در تهیه ادوات دیرسوز، مانند لباس‌های ضد حریق نیز استفاده می‌شود.

با توجه به کاربردهای گسترده، تاکنون روش‌های متعددی برای تهیه‌ این ماده گزارش شده ، ولی در این تحقیق سعی شده است تا با کمک یک روش ساده، بتوان شکل و اندازه‌ ذرات هیدروکسی آپاتیت را در ابعاد نانومتری کنترل کرد. همچنین دما و زمان واکنش در این روش نسبت به روش‌های دیگر پایین است.

دکتر فاطمه مهندس، دانش آموخته‌ شیمی از دانشگاه کاشان، درباره این تحقیقات گفت: «هدف اصلی این کار تحقیقاتی، کنترل شکل و اندازه‌ نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت بود. تاکنون برای تحقق این هدف، از روش‌ها و مواد فعال سطحی(سورفکتانت) مختلفی استفاده شده است ولی در این روش ما با استفاده از ترکیبات آلی باز-شیف توانستیم نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت شامل نانومیله‌ها و نانوذرات را تهیه کنیم. استفاده از ترکیبات باز-شیف برای کنترل شکل و اندازه‌ نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت تاکنون گزارش نشده بود. به همین منظور گروه تحقیقاتی ما با راهنمایی‌های پروفسور مسعود صلواتی نیاسری به‌طور موفقیت آمیزی از این ترکیبات استفاده کرد».

نتایج حاصل از‌ شناسایی محصول نشان می‌دهد که مواد سنتز شده از خلوص و راندمان بالایی برخوردارند. همچنین بررسی‌های فعالیت زیستی نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت تهیه شده با این روش حاکی از این است که نانوساختارهای یک‌بعدی (نانومیله‌ها) فعالیت زیستی بیشتری در مقایسه با نانوساختارهای صفر‌بعدی (نانوذرات) دارند.

وی اظهار کرد: در این پژوهش برای بررسی اثر ترکیبات باز-شیف روی محصول، واکنش تهیه‌ هیدروکسی آپاتیت در غیاب ترکیبات باز-شیف نیز انجام شد. نتایج تصاویرTEM و الگوهایXRD نشان می‌دهد که به دلیل عدم استفاده از ترکیبات باز-شیف میزان کلوخه‌ای شدن و بهم چسبیدن ذرات بسیار بوده و از طرفی میزان بلورینگی محصول نیز به شدت کاهش یافته است بنابراین ترکیبات باز-شیف نقش مهمی در تهیه نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت دارند.

مهندس با اشاره به قابلیت تجاری‌سازی این پژوهش، به دلیل عدم نیاز به دستگاه‌های پیچیده، تصریح کرد: در بعضی از کاربردهای تخصصی هیدروکسی آپاتیت، نیازمند استفاده از این محصول به شکل نانوذرات و در بعضی موارد نانومیله‌ها هستیم. به کمک این طرح و با توجه به ساختار ترکیبات باز-شیف قادر هستیم تا شکل محصول یعنی نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت را پیش‌بینی کنیم. بنابراین با استفاده از یک روش هدفمند برای تهیه‌ انواع نانوساختارهای هیدروکسی آپاتیت در هزینه، زمان و انرژی صرفه‌جویی می‌شود.

نتایج این کار تحقیقاتی که با تلاش دکتر فاطمه مهندس و همکاران وی صورت گرفته، در مجلهInternational Ceramics منتشر شده است.

منبع خبر : خبرگزاری آنا