Слаба аскорбинова киселина помага на химика Евгени Зубарев от лабораторията на Университета Райс, Тексас, да получи нановлакна от сбити нанопръчици без неудобствата на предишни методи, се съобщава на сайта на университета.
"Само по себе си, използването на витамин C за получаването на златни наноструктури не е ново, съществуват много предишни примери.", обяснява Зубарев. "Но бавната и контролирана редукция, получена чрез витамина, се оказва изненадващо подходяща за този тип химия при производството на свръх дълги наночастици."
Подробното изследване е публикувано в списание на American Chemical Society ACS Nano.
Нанопръчиците са дебели около 25 нанометра в началото на процеса и остават такива, докато дължината се увеличава и се превръщат в нановлакна. При дължина над 1 000 нанометра, обектите се считат за нановлакна. Съотношението между дължината и ширината на влакната определя как ще поглъщат и излъчват светлина и как ще провеждат електрони. В съчетание с присъщите металните свойства на златото, това може да повиши стойността им за улавяне на сигнали и изображения, диагностика и терапевтично приложение.
Зубарев и водещият автор Бишну Кханал, завършил химия в същия университет, успяват да удължат своите частици далеч над преходът нанопръчици-нановлакна, теоретично до безкрайна дължина.
Учените доказват, че процесът е напълно контролируем и обратим. Това дава възможност за производство на нановлакна с всякаква възможна дължина и оттам нужната конфигурация за електронни или светлинни устройства, особено тези, които включват и плазмони, квантови частици на трептене на електроните върху повърхността на метала, предизвикано от светлина.
Плазмонният отговор от нановлакното може да бъде превърнат в излъчване на светлина от видимата до инфрачервената област и теоретично дори отвъд, в зависимост от съотношението на размерите им.
Процесът е бавен, така че отнема часове да се създаде нановлакно с дължина един микрон. "В този труд описваме само структури с дължина 4 до 5 микрона", казва Зубарев. "Но ние работим върху получаването на много по-дълги нановлакна."
Процесът на нарастване изглежда работи само при пентаедрални сдвоени златни нанопръчици, които притежават по пет свързани кристала. Тези пръчки с пентагонално сечение (представете си молив с пет стени, вместо с шест), според Зубарев са стабилни по протежение на плоските си части, но не и по върховете.
"Тези върхове също имат пет страни, но притежават различна подредба на атомите", пояснява той. "Енергията на тези атоми е малко по-ниска и когато се подреждат там, не мигрират никъде другаде."
Това пречи на влакната да нарастват на ширина. Всеки добавен атом увеличава дължината и оттам съотношението на размерите.
Реактивно-способните върхове на нанопръчиците биват подпомогнати от повърхностна-активно вещество, което покрива плоските повърхности. Зубарев разказва, че този агент образува много гъст и плътен двоен слой върху страните, но не може да покрие ефективно върховете. Това ги оставя открити за окислителни или редукционни редакции. Аскорбиновата киселина осигурява електрони, които се свързват със златните йони и се отлагат по върховете под формата на златни атоми. И за разлика от въглеродните нанотръбички, които лесно се събират на агрегати, тези нановлакна остават на разстояние едно от друго.
"Наистина най-ценната особеност е, че нарастването е само в едно направление - от нанопръчици към нановлакна", изтъква Зубарев. "Диаметърът не се променя, така че можем на практика да вземем малки пръчки със съотношение на размерите 2 или 3 и да ги удължим до 100 пъти по-голяма дължина."Според него процесът би могъл да се прилага и при други метални нанопръчици, например сребърни.
Още по темата
Физика
Наноструктури произвеждат електрическа енергия, породена от движения на човешкото тяло
Технологии
Бихте ли се облекли в диаманти? Или поне в нещо, направено от диамантени нанонишки?
Медицина
Костите ни могат да се възстановяват много по-бързо благодарение на нанообвивки
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари