Antioksidanların İletken Polimerler Üzerine Etkisi
Fotoğraf: Antioksidan eklenmesi, bu yanlış renkli görüntüde daha önce gözlemlenenden (pembe), daha küçük ölçeklerde (mavi) yapıları ortaya çıkarmak için polimer elektron mikroskobunun çözünürlük sınırını zorlayabilir. Resim: Brooke Kuei, Penn State
Reaktif moleküller serbest radikaller gibi, belirli ortamlara veya maddelere maruz kaldıktan sonra vücutta üretilebilir ve hücre hasarına neden olmaya devam edebilir. Antioksidanlar, hücreleri etkilemeden önce radikallerle etkileşime girerek bu hasarı en aza indirebilir.
Araştırmacılardan oluşan bir ekip, organik güneş pilleri, organik transistörler, biyoelektronik cihazlar ve esnek elektronik cihazlar gibi yumuşak elektronik cihazlarda bulunan iletken polimerlere görüntüleme hasarını önleme görevine bu konsepti uyguladı. Penn State’de kimya mühendisliği ve malzeme bilimi ve mühendisliği profesörü olan Enrique Gomez liderliğindeki araştırmacılar, bulgularını Nature Communications’daki bir makalede bildirdiler.
Gomez’e göre, iletken polimerlerin yapılarını görselleştirmek, bu malzemelerin daha da geliştirilmesi ve yumuşak elektronik cihazlarda ticarileştirilmesi için çok önemlidir – ancak görüntüleme süreci, araştırmacıların görebileceklerini ve anlayabileceklerini sınırlayan polimerlere zarar verebilir.
Gomez, meyvelerde bulunan antioksidanların sadece insanlar için değil, aynı zamanda polimer mikroskobi için de iyi olduğunu ekledi.
Polimerler ancak yüksek çözünürlüklü transmisyon elektron mikroskobu (HRTEM) ile belirli bir noktaya kadar görüntülenebilir, çünkü görüntüleri oluşturmak için kullanılan elektron bombardımanı numuneyi parçalara ayırır. Araştırmacılar, bu hasarın temel nedenini belirlemek amacıyla incelediler.
HRTEM elektron ışınının, numunenin moleküler yapısını bozan serbest radikaller ürettiğini buldular. Ancak polimer örneğine, genellikle bir gıda katkı maddesi olarak kullanılan bir antioksidan olan bütillenmiş hidroksitoluenin eklenmesi ile bu hasar önlenmiş ve görüntüleme koşullarındaki sıcaklık gibi başka bir kısıtlama ortadan kalkmıştır.
Kısa süre önce Penn State College of Earth and Mineral Sciences’da malzeme bilimi ve mühendisliği alanında doktorasını alan makalenin yazarlarından Brooke Kuei, şimdiye kadar, polimer hasarını en aza indirmenin ana stratejisi çok düşük sıcaklıklarda görüntüleme yapmak olduğunu, çalışmalarının oda sıcaklığında antioksidanların eklenmesiyle ışın hasarının en aza indirilebileceğini gösterdiğini belirtti.
Araştırmacılar, bu yöntemden kaynaklanan çözünürlük sınırlarını kantitatif olarak test etmemiş olsalar da, polimeri 3.6 angstromluk bir çözünürlükte görüntüleyebildiler, bu da önceki 16 angstrom çözünürlüğünde bir gelişme oldu.
Polimerler, üst üste yatan moleküler zincirlerden oluşur. 16 angstromun önceki çözünürlüğü zincirler arasındaki mesafe idi, ancak 3.6 angstromda görüntüleme, araştırmacıların zincirler boyunca yakın temas modellerini görselleştirmelerine olanak sağladı. Bu çalışmada incelenen elektriksel olarak iletken polimer için bu, araştırmacıların elektronların hareket ettiği yönü takip edebilecekleri anlamına geliyordu. Gomez’e göre bu takip edilebilen durum, polimerlerdeki iletken yapıları daha iyi anlamalarını sağlıyor.
Gomez, polimer mikroskobideki bu ilerlemenin anahtarının, polimerlerde hasarın nasıl meydana geldiğinin temellerini anlamak olduğunu, bu teknolojik ilerlemenin yeni nesil organik polimerlerin ortaya çıkmasına yardımcı olacağını düşündüklerini ekledi.
Kaynak: materialstoday.com
