نانوذراتی که خواص ترشوندگی قابل تنظیم دارند

اخبار دانشگاهی را از «کانال اخبار دانشگاهی SNN.ir» دنبال کنید

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ محققان نانوذراتی ساختند که خواص ترشوندگی آن قابل تنظیم است. این نانوذرات با استفاده از اسپری کردن قابل اعمال روی سطح است.

محققان مؤسسه تحقیقات ایمنی انرژی در دانشگاه سوانسی موفق به تولید نوع جدیدی از نانومواد غیرسمی شدند که می‌تواند جایگزین ترکیبات گرانقیمت و خطرناک رایج برای ایجاد خواص ضدآب یا ضدمه شود.

این گروه تحقیقاتی، نانوموادی ساختند که خواص ترشوندگی آنها قابل تنظیم بوده و در طیف وسیعی از کاربردها از پوشش‌های ضدجلبک گرفته تا سطوح ضدآب قابل استفاده است. این نانومواد را با اسپین کوتینگ یا اسپری می‌توان روی سطح قرار داد.

این نانومواد درصورت اسپری شدن روی سطح موجب تشکیل الگوهایی در سطح می‌شوند که رفتارهای آب دوستی یا آب‌گریزی ایجاد می‌کنند. این رفتار متناسب با گروه‌های عاملی است که روی سطح قرار گرفته است.

وافا الشاتی نانوذرات اکسید آلومینیوم را با استفاده از ترکیبات هیدروکربنی و اسید‌های کربوکسیلیک شاخه‌دار سنتز کرد. نانوذرات تولید شده براساس گروه عاملی که روی آن قرار گرفته، خواص قابل تنظیمی دارد. این گروه نشان دادند که هر تغییر اندکی در زنجیره آلی می‌تواند روی خواص ترشوندگی، انرژی سطح، زبری و توانایی فعالیت سطحی تأثیرگذار باشد.

ابرآب‌دوستی و ابرآب‌گریزی خواصی هستند که با زبری تقویت می‌شوند. نانوذرات با گروه عاملی متوکسی انرژی سطحی بالایی را به نمایش می‌گذارد و خواص ابرآب‌دوستی ایجاد می‌کند. در آن سو، هیدروکربن‌های شاخه‌دار انرژی سطحی را کاهش می‌دهند. شاخه‌ها اولین سد در برابر آب هستند که وجود نانوذرات موجب می‌شود تا برخورد ذرات با آب به حداقل مقدار خود برسد، با این کار قطرات آب از روی سطح سُـر می‌خورند.

این نانومواد می‌توانند جایگزین مناسبی برای ترکیبات خطرناک و گرانقیمت باشند. همچنین از این نانوذرات می‌توان به‌عنوان سورفاکتانت در آمولوسیون‌های روغن در آب استفاده کرد. درک رابطه میان ابرآب‌دوستی و ابرآب‌گریزی نانوذرات می‌تواند برای تنظیم خواص آمولوسیون مورد استفاده قرار گیرد. این اطلاعات برای پایداری روغن و تنظیم برهم‌کنش میان آب و روغن قابل استفاده است.

نتایج این پروژه در نشریه ACS Omega به چاپ رسیده است.