Yapılan Araştırmalarda Antioksidanların Polimerlerin Nano Ölçekteki Görsellerini İyileştirdiği Saptandı
Fotoğraf : Antioksidanların eklenmesi, görüntüde daha önce gözlemlenen yapıya (pembe) kıyasla ölçek olarak daha küçük (mavi) bir yapı ortaya çıkarmak için polimer elektron mikroskobunun çözünürlük sınırını zorlayabilir. Katkı Sağlayanlar: Brooke Kuei, Pensilvanya Eyalet Üniversitesi
Serbest radikaller gibi reaktif moleküller, belirli ortamlara veya maddelere maruz kaldıktan sonra vücutta üretilebilir ve hücre hasarına yol açabilir. Antioksidanlar, radikallerin hücreleri etkilemelerinden önce onlarla etkileşime girerek bu hasarı en aza indirebilir.
Kimya Mühendisliği ve Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Profesörü Enrique Gomez’in öncülüğündeki Pensilvanya Eyalet Üniversitesi araştırmacıları bu konsepti organik güneş hücreleri, organik transistörler, biyoelektronik cihazlar ve esnek elektronik cihazlar gibi yumuşak elektronik cihazlar içeren iletken polimerlerdeki görüntüleme hasarını önlemek için uyguladılar. Araştırmacılar bulgularını bugün Nature Communications dergisinde yayınladılar (8 Ocak).
Gomez’e göre, iletken polimerlerin yapılarını görselleştirmek, bu malzemeleri daha da geliştirmek ve yumuşak elektronik cihazların ticarileştirilmesini sağlamak için çok önemlidir. Ancak bu görüntüleme, araştırmacıların görebileceklerini ve anlayabileceklerini sınırlayan hasara neden olabilir.
Gomez, “Görünüşe göre antioksidanlar, örneğin çileklerde bulunan antioksidanlar, sadece sağlığımız için iyi değil, aynı zamanda polimer mikroskobu için de iyidir” dedi.
Polimerler ancak yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobu (HRTEM) ile belirli bir noktaya kadar görüntülenebilir. Çünkü görüntüleri oluşturmak için kullanılan elektron bombardımanı numuneyi parçalara ayırır.
Araştırmacılar, bu hasarı temel nedenini belirlemek amacıyla incelediler. Bunun sonucunda yüksek çözünürlüklü geçirimli elektron mikroskobu elektron ışınının numunenin moleküler yapısını bozan serbest radikaller ürettiğini buldular. Polimer örneğine, genellikle bir gıda katkı maddesi olarak kullanılan bir antioksidan olan bütillenmiş hidroksitoluenin eklenmesi, bu hasarı önledi ve görüntüleme koşullarındaki sıcaklık gibi başka bir kısıtlamayı ortadan kaldırmış oldu.
Ağustos ayında Pensilvanya Üniversitesi Yer ve Maden Bilimleri Fakültesi Malzeme Bilimi ve Mühendisliği doktorasını alan makalenin yazarlarından Brooke Kuei, “Şimdiye kadar polimer hasarını en aza indirmenin ana stratejisi çok düşük sıcaklıklarda görüntülemeydi” dedi. “Çalışmalarımız, oda sıcaklığında antioksidanların eklenmesiyle ışın hasarının en aza indirilebileceğini gösteriyor.”
Araştırmacılar bu yöntemden kaynaklanan çözünürlük sınırlarını kantitatif olarak test etmemiş olsa da, polimeri 3.6 angström çözünürlükte görüntüleyebilmiş ve önceki 16 angström çözünürlüğünden daha iyi bir çözünürlük elde edebilmiştir. Karşılaştırma için, bir angström yaklaşık bir insan saçı genişliğinin milyonda biridir.
Polimerler, üst üste duran moleküler zincirlerden oluşur. 16 angströmun daha önce görüntülenmiş uzaklığı zincirler arasındaki mesafeydi, ancak 3.6 angströmda görüntüleme, araştırmacıların zincirler boyunca yakın temas modellerini görselleştirmelerine olanak sağladı.
Bu çalışmada incelenen elektriksel olarak iletken polimer için, araştırmacılar elektronların hareket ettiği yönü takip edebilirler. Gomez’e göre bu, polimerlerdeki iletken yapıları daha iyi anlamalarını sağlıyor. Gomez, “Polimer mikroskobundaki bu ilerlemenin anahtarı, bu polimerlerde hasarın nasıl meydana geldiğinin temellerini anlamaktı” dedi. “Bu teknolojik ilerleme umarız yeni nesil organik polimerlerin ortaya çıkmasına yardımcı olacaktır.”
Kaynak : phys.org
