Altın Nanotellerin Yeni Büyüme Yolu: C Vitamini
Fotoğraf : Rice Üniversitesi’nden kimyager Eugene Zubarev laboratuarında yetiştirilen altın nanoteller, optik ve elektronik uygulamalar için ayarlanabilir ve plazmonik özellikler sağlama garantisi veriyor. Teller kontrol edilebilir şekilde nanorotlardan büyütülebilir veya azaltılabilir. Zubarev Araştırma Grubu / Rice Üniversitesi
Bilim adamları, kısa parçacıklardan büyük miktarlarda nanoteller üretiyor. C vitamini artışı, Rice Üniversitesi bilim adamlarının küçük altın nanokromları ince altın nanotellerine dönüştürmelerine yardımcı oldu.
Yaygın, kolay ulaşılabilir ve hafif olan askorbik asit, Kimyager Eugene Zubarev’in Rice laboratuvarına, önceki teknikler gibi dezavantajı olmadan yığın halindeki nanotellerden saf nanotel telleri üretmesine yardımcı olan gizli olmayan yardımcı bir maddedir .
Zubarev, “Altın nanoyapıları yapabilmek için C vitamini kullanmanın kendi başına bir yeniliği yok çünkü daha önce bunun birçok örneği bulunuyor.” dedi. “Ancak C vitamini ile elde edilen yavaş ve kontrollü azalma, uzun ömürlü nanotellerin üretimi için şaşırtıcı bir şekilde uygundur.”
Çalışmanın detayları American Chemical Society dergisi ACS Nano’da yayınlandı.
Rice laboratuvarının nanorotları, işlemin başlangıcında yaklaşık 25 nanometre kalınlığındadır ve uzunlukları çok geniş nanoteller olacak şekilde büyürken kalınlıkları bu şekildeki varlığını korumaya devam eder. 1.000 nanometre uzunluğunun üzerinde, nesneler nanotel olarak kabul edilir ve notellerin bu boyuta ulaşması önemlidir. Tellerin en boy oranı – genişlik boyunca uzunluk – ışığı nasıl emdikleri ve yaydıklarını ve elektronları nasıl ilettiklerini belirler. Altının algılama, tanılama, görüntüleme ve tedavi uygulamaları için değerlerini arttırabilen doğal metalik özellikleri ile birlikte nonateller ile uyumu dikkat çekmektedir.
Rice Üniversitesi kimya mezunu olan Zubarev ve baş yazar Bishnu Khanal, parçacıklarını nanoroddan nanotele, teorik olarak sınırsız uzunluğa geçişin çok ötesine geçmeyi başardı.
Araştırmacılar ayrıca sürecin tamamen kontrol edilebilir ve geri dönüşümlü olduğunu gösterdi. Bu, istenen herhangi bir uzunlukta nanotellerin üretilmesini mümkün kılar ve böylece elektronik veya hafif manipülasyon uygulamaları için, özellikle plazmalar içerenler, metallerin yüzeyindeki elektronların ışıkla tetiklenen salınımları için istenen konfigürasyonu mümkün kılar. Nanotellerin plazmonik tepkisi, en boy oranlarına bağlı olarak görünürden kızılötesi ve teorik olarak çok ötesinde ışık yayacak şekilde ayarlanabilir.
İşlemin yavaş sürdüğü belirtildi, bu yüzden mikron uzunluğunda bir nanotelin büyümesi saatler alabilir. Zubarev, “Bu yazıda, sadece 4 ila 5 mikron uzunluğundaki yapıları bildirdik” dedi. “Ama çok daha uzun nanotelleri yapmaya çalışıyoruz.”
Büyüme sürecinin yalnızca beş bağlı kristal içeren pentahedral ikiz nanoradlar ile çalıştığı ortaya çıktı. Bu beş taraflı çubuklar – “Bir kalem düşünün, ancak altı yerine beş yüzeyi var”, dedi Zubarev – düz yüzeyler boyunca sabit, ancak uçlarda sabit değil.
“Bu nanotellerin püf noktalası beş yüze sahip, ancak farklı atom düzenlerine de sahip olabilmeleridir” dedi. “Bu atomların enerjisi biraz daha düşük ancak orada yeni atomlar biriktiğinde başka hiçbir yere göç etmiyorlar ve sabit bir düzen oluşturuyorlar.” Bu büyüyen tellerin çevresi, diğer göçlerin olmasını önler. Her eklenen atom telin uzunluğunu ve dolayısıyla en boy oranını arttırır.
Nanorotların reaktif uçları, nanorodların düz yüzeylerini kaplayan bir yüzey aktif madde olan CTAB’dan yardım alır. Zubarev, “Sürfaktan, yanlarda çok yoğun, sıkı bir çift katman oluşturur, ancak uçları etkili bir şekilde kapatamaz,” dedi.
Bu, uçları bir oksidasyon veya indirgeme reaksiyonuna açık bırakır. Askorbik asit, altın iyonları ile birleşen ve uçlara altın atomları şeklinde yerleşen elektronlar sağlar. Üstelik kolayca toplanabilen bir çözelti içindeki karbon nanotüplerin aksine, nanoteller birbirlerinden uzaklıklarını korurlar.
Zubarev, “En değerli özellik, nanorodların nanotellere gerçekte tek boyutlu uzaması” dedi. “Çapı değiştirmez, bu nedenle prensipte belki iki ya da üç en boy oranına sahip küçük çubuk şeklini alabilir ve bunların uzunluğunu 100 katına çıkarabiliriz.”
Ayrıca Zubarev Sürecin, gümüş de dahil olmak üzere diğer metal nanorodlara uygulanması gerektiğini söyledi.Çalışma Ulusal Bilim Vakfı ve Welch Vakfı tarafından desteklendi.
Kaynak : sciencedaily.com
