با موی سرتان، نانوذرات با خواص کاتالیستی سنتز کنید

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از ستاد ویژه توسعه نانو، شاید برخی هنرمندان به دنبال استفاده از مو برای خلق آثار هنری باشند. اخیراً یک تیم تحقیقاتی از ژاپن و کره‌ جنوبی موفق به استفاده از مو در یک حوزه کاملاً متفاوت شده‌اند.

در مقاله‌ای که این گروه در نشریه ACS Sustainable Chemistry & Engineering منتشر کرده‌اند، آمده است که از مو می‌توان برای تولید نانوذرات کاتالیستی استفاده کرد. این گروه نانوذراتی ساختند که می‌توان از آن در فرآیندهای شیمیایی برای تسریع واکنش استفاده کرد.

اما چرا مو؟

نانوذرات همانند بلورها، اغلب نیاز به یک بستر برای رشد دارند. به ویژه اگر بخواهیم از این نانوذرات در تسریع واکنش‌های شیمیایی استفاده کنیم، آنگاه ضرورت دارد که نانوذرات روی بستر ویژه‌ای رشد کنند.

از مواد مختلفی نظیر چوب و دیواره سلول باکتری برای سنتز نانوذرات استفاده می‌شود، اما بعضی از این بسترها ایده‌آل نیستند. برخی بسیار گران‌قیمت هستند و برخی نیاز به اصلاح شیمیایی با مواد سمی دارند که همه اینها مشکل آفرین هستند.

یکی از دلایل انتخاب مو، فراوانی آن است. مو ماده‌ای فراوان، ارزان و زیست‌تخریب‌پذیر است. بنابراین استفاده از آن می‌تواند منجر به رسیدن به فناوری «شیمی سبز» شود.

محققان این پروژه برای تولید نانوذرات اقدام به استفاده از موی دست نخورده کردند. «دست نخورده» نه به معنای این که دست انسان به آن نخورده باشد، بلکه موی رنگ نشده و بدون هیچ دستکاری رایج در آرایشگاه‌ها است.

محققان پروتئین موجود در مو را استخراج کردند و آن را به ترکیب حاوی یون‌های طلا یا نقره افزودند. ترکیب بوروهیدرید سدیم که یک ماده احیاء کننده است، موجب آغاز فرآیند تولید نانوذرات طلا یا نقره می‌شود که این نانوذرات روی پروتئین مو رشد می‌کنند.

تصاویر بالا، نانوذرات نقره (a, b, c) و نانوذرات طلا (e, f, g) را نمایش می‌دهد . آخرین تصویر هر سطر، نشان می‌دهد که نانوذرات به طور متوسط قطری حدود 3 نانومتر دارند

بعد از سنتز نانوذرات، محققان پروتئین را جداسازی و خشک می‌کنند. این گروه نشان دادند نانوذرات تولید شده با این روش، دارای خواص کاتالیستی است و می‌تواند برخی فرآیندهای صنعتی را کاتالیز کند. پژوهشگران معتقدند که کارایی این سیستم به ابعاد و مساحت سطحی نانوذرات بستگی دارد. مهم‌تر آن که این نانوذرات بعد از انجام فعالیت کاتالیستی، قابل استفاده مجدد هستند.