تولید نقاط کربنی فلورسانس از گوجه فرنگی

به گزارش گروه علم و فناوری آنا از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، یک تیم تحقیقاتی به رهبری جینپینگ وانگ از دانشگاه کشاورزی کینگداو مقاله‌ای در نشریه «Nanotechnology» به چاپ رسانده است که در آن روشی برای تولید نقاط کربنی از گوجه‌فرنگی ارائه شده‌است.
نقاط کربنی دسته‌ای از نانومواد فلورسانس هستند که تحقیقات زیادی روی آن‌ها انجام شده تا به‌عنوان جایگزین رنگ‌های آلی و نقاط کوانتومی نیمه‌هادی به‌کار روند. از آنجایی که این نانومواد به‌تازگی مورد توجه قرار گرفته‌اند، ساز و کار کوانتومی نشر فلورسانس آن‌ها چندان برای دانشمندان شناخته شده نیست. این نقاط کربنی از منابع گوناگونی به‌دست می‌آیند که از آن جمله می‌توان به نانولوله‌های کربنی و زیست‌جرم‌ها (biomass) نظیر میوه، سبزیجات و گل‌ها اشاره کرد. وجود منابع گوناگون تولید این نقاط موجب می‌شود تا خواص فلورسانس آن‌ها نیز با هم متفاوت باشند.
یکی از دلایل استفاده از گوجه‌فرنگی به‌عنوان منبع تولید نقاط کربنی، ارزان قیمت بودن و سادگی فرآیند تولید آن است. در این روش، گوجه فرنگی خرد شده تا به‌صورت پالپ‌ در آید. سپس در گرمای ماکروویو و در آب حل می‌شود. در قدم بعد این محلول سانتریفیوژ شده تا ذرات درشت‌تر جدا شوند و با فیلتراسیون می‌توان پودر جامدی از نانوذرات را تهیه کرد. هر چند این فرآیند ساده است، اما محققان نشان دادند که از آن می‌توان برای تولید نقاط کربنی با کیفیت بالا استفاده کرد.
یکی از مهمترین نتایج این پروژه، شناسایی خواص فلورسانس پرتو فرابنفش این نقاط کربنی است که با استفاده از اثر محدودیت کوانتومی می‌توان آن را کنترل کرد. این ویژگی معمولا در نقاط کربنی که از زیست‌جرم‌ها تولید می‌شود، وجود ندارد.
پژوهشگران این پروژه نشان دادند که با اضافه کردن ترکیبات آلی نظیر اتیلن‌دی‌آمین و اوره می‌توان ابعاد و خواص فلورسانس نانوذرات به‌دست آمده از پالپ گوجه‌فرنگی را تنظیم کرد. ذپژوهشگران نشان دادند که نقاط کربنی تولید شده با این روش بسیار زیست‌سازگار بوده و درصورت تابش لیزر، قادر به انتشار نور هستند.