ترکیب جدید دارویی برای انقلابی در درمان سرطان و انرژی خورشیدی ساخته شد

به گزارش خبرنگار فناوری خبرگزاری آنا، محققان دانشگاه کالیفرنیا  معتقدند «نقاط» کوچک که نور را تغییر می‌دهند، پتانسیل ایجاد پیشرفت‌های بزرگی را دارند. در همین راستا یک ماده جدیدی ساخته شده که نویدبخش نه تنها افزایش کارایی صفحات خورشیدی است، بلکه می‌تواند آغازگر نسل بعدی درمان‌های سرطان نیز باشد.

این ماده جدید ترکیبی از نانوذرات سیلیکونی کوچک و یک ترکیب آلی است که شباهت‌های نزدیکی به موارد استفاده شده در تلویزیون‌های «OLED» دارد و خاصیتی تسریع تبادل انرژی بین دو مولکول و همچنین تبدیل نور با انرژی کمتر به نور با انرژی بالاتر را دارد.

تنها تعداد انگشت شماری از آزمایشگاه‌ها در جهان قادر به ساخت نانوذرات سیلیکونی با مشخصات مناسب هستند. یکی از این آزمایشگاه‌ها توسط لورنزو منگولینی، استاد مهندسی مکانیک و علم مواد در UC Riverside که به ابداع فرآیند تولید آن‌ها کمک کرد، رهبری می‌شود.

مانگولینی می‌گوید: این مواد جدید بر پایه تلاش‌های قبلی ما برای خلق چیزی که به طور موثری انرژی را بین دو جزء غیرمشابه تبادل کند، ساخته شده است. این یافته‌ها می‌تواند در زمینه‌های مختلف کاربرد داشته باشدکه شاید یکی از مهم‌ترین آن‌ها از دیدگاه سلامت انسان، سرطان باشد.

نور پر انرژی، مانند نور لیزری فرابنفش، می‌تواند رادیکال‌های آزاد را تشکیل دهد که قادر به حمله به بافت سرطانی هستند. با این حال، نور ماوراء بنفش به اندازه کافی به بافت‌ها نمی‌رسد تا رادیکال‌های درمانی نزدیک به محل تومور تولید کند. از سوی دیگر، نور مادون قرمز نزدیک به عمق بدن نفوذ می‌کند، اما انرژی کافی برای تولید رادیکال‌ها را ندارد.
دانش پژوهان با این ماده جدید، نشان دادند می‌توان به تابش نور با انرژی بالاتری موسوم به «بالادگرگونی فوتون»، دست یافت. علاوه بر کارآمد بودن، «نقاط» سیلیکونی که پایه این ماده پر انرژی را تشکیل می‌دهند، سمی نیستند.

دریافت نور کم انرژی و تبدیل آن به شکلی با انرژی بالاتر می‌تواند به افزایش کارایی سلول‌های خورشیدی منجر شود چرا که به آن‌ها امکان می‌دهد نور مادون قرمز نزدیک را که به طور معمول از آن‌ها عبور می‌کند، جذب کند. وقتی نور کم انرژی بهینه شود، می‌توان اندازه صفحات خورشیدی را تا ۳۰ درصد کاهش داد.

به گفته منگولینی، سلول‌های خورشیدی معمولا از فوتون‌های کم انرژی استفاده نمی‌کنند، اما با استفاده از این سیستم می‌توان از آن‌ها نیز بهره برد. با این یافته‌ها می‌توانیم آرایه‌های خورشیدی را بسیار کارآمدتر کنیم.

کاربرد‌های متنوعی در رابطه با نور مادون قرمز وجود دارد که می‌توان آن‌ها را با مواد جدید مبتنی بر نقطه سیلیکونی بهبود بخشید از جمله تصویربرداری زیستی، پرینت سه بعدی مبتنی بر نور و حسگر‌های نوری که به خودرو‌های خودران در هوای مه آلود کمک می‌کنند.

این تحقیق توسط گروهی از دانش پژوهان دانشگاه تگزاس، آستین، دانشگاه کلرادو، بولدر، و دانشگاه یوتا و همچنین «UCR» انجام شد.

«شون رابرتز» استاد شیمی دانشگاه تگزاس در آستین و نویسنده این مقاله می‌گوید: اکنون می‌دانیم که چگونه دو ماده بسیار متفاوت را بگیریم و آن‌ها را به اندازه کافی به هم پیوند دهیم تا نه فقط یک ترکیب، بلکه یک ماده کاملاً جدید با خواص متمایز ایجاد کنیم. این یکی از اولین بار‌هایی است که این امر محقق شده است.

نتایج این تحقیقات در جدیدترین شماره «Nature Chemistry» منتشر شده است.