پیشرفت‌ چشمگیر نانوفناوری با چارچوب‌های فلز-آلی

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا، نگار معتکف کاظمی اولین دانشیار نانومواد در دانشگاه آزاد اسلامی* در یادداشتی به اهمیت فناوری نانو پرداخت. این یادداشت به شرح زیر است؛

« نانوفناوری به عنوان فناوری نوظهور و پیشتاز در بسیاری از عرصه‌های علمی و صنعتی پتانسیل کاربردی گسترده در زمینه‌های مختلف دارد. این فناوری به عنوان دانش میان رشته‌ای باعث ارتباط رشته‌های مختلف مانند مهندسی مواد، پزشکی، داروسازی، دامپزشکی، زیست شناسی، فیزیک، شیمی، مکانیک، برق، پلیمر، کشاورزی، مدیریت، هنر و معماری و ... می‌شود.

نانومواد و نانوساختار‌ها با حداقل یک بعد در مقیاس نانومتر به دلیل اندازه کوچک و نسبت بالای سطح به حجم خواص متمایز و منحصر به فرد دارند. نانومواد بر اساس ماهیت (طبیعی و سنتزی)، اجزا (آلی، معدنی، و آلی-معدنی)، و ابعاد (صفربعدی، یکبعدی، دوبعدی، و سه بعدی) تقسیم بندی می‌شوند.

چارچوب‌های فلز-آلی یا پلیمر‌های کوئوردیناسیونی متخلخل به-عنوان ترکیب‌های بلوری و دو رگه آلی-معدنی با چگالی پایین از طریق خودآرایی لیگاند‌های طبیعی و سنتزی با چند اتم دهنده و یون‌ها و کلاستر‌های فلزی ساخته میشوند.

با توجه به اینکه ترکیبات آلی مزیت امکان بارگذاری مختلف و اصلاح سطح و محدودیت درصد بارگذاری پایین به دلیل مساحت سطح کم دارند، و ترکیبات معدنی دارای مزیت درصد بارگذاری زیاد به دلیل مساحت سطح بالا و محدودیت تنوع بارگذاری و اصلاح سطح هستند، از این رو چارچوب‌های فلز-آلی به دلیل حضور همزمان دو بخش آلی و معدنی مزایا و کاربرد‌های فراوان از جمله در پزشکی، دارورسانی، درخشندگی، استخراج، حسگر، کاتالیزگر، الکترونیک، جاذب، ذخیره سازی گاز، جداسازی، تهیه نانوذره، محیط زیست، اقتصاد، ضدباکتری، تولید و ذخیره انرژی و ... دارند.

از این رو چارچوب‌های فلز-آلی حائز اهمیت هستند و در آینده باعث پیشرفت‌های چشمگیر گسترش نانوفناوری می‌شوند.

چارچوب‌های فلز-آلی را می‌توان با روش‌های مختلف مانند محلولی، آب گرمایی، حلال گرمایی، مکانیکی-شیمیایی، الکتروشیمیایی، سونوشیمیایی، ریز موج، ترکیبی و ... سنتز کرد. کندوسوز لیزر در محیط مایع یکی از روش‌های جدید و غیرمتعارف برای سنتز چارچوب‌های فلز-آلی در زمان بسیار کوتاهتر نسبت به روش‌های معمولی است.

دکتر نگار معتکف کاظمی برای اولین بار در ایران با همکاری اساتید دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات در مرکز تحقیقات فیزیک پلاسما واحد علوم و تحقیقات موفق به تهیه چارچوب‌های فلز-آلی و نانوکامپوزیت آن‌ها با روش کندوسوز لیزر شدند و نتایج آن-ها در مجلات معتبر چاپ شده است.

 هیات علمی و مدیر گروه نانوفناوری دانشکده علوم و فناوری‌های نوین دانشگاه علوم پزشکی آزاد اسلامی تهران، اولین فارغ التحصیل دکتری تخصصی فناوری نانو-نانومواد از دانشکده فنی و مهندسی دانشگاه تربیت مدرس*