В Дармштадте изготовили нанотрубки с помощью яблочного сока

4 декабря 2014

Фото: TU Darmstadt
Сотрудник Технического Университета в Дармштадте, докторант Ева-Мария Феликс (Eva-Maria Felix) разработала технологию изготовления нанотрубок из золота с помощью нетоксичных материалов, содержащих витамин С. В своей работе она использовала известный принцип осаждения металла из водного раствора на подготовленный шаблон, сделанный из пленки. Металл в ходе реакции осаждается на стенках, а пленка растворяется. Исследователь применила старый принцип, но изменила составляющие: вместо токсичных препаратов, таких как формальдегид, цианид, мышьяк и соли тяжелых металлов она использовала вещества, которые абсолютно безвредны и даже съедобны - кофе, яблочный сок, витамин С. По словам исследовательницы, подготовленный для реакции раствор можно пить.

К такому нетрадиционному использованию продуктов Еву-Марию Феликс подтолкнула статья, в которой описывалась технология осаждения серебра с помощью кофе. Она тоже попыталась использовать кофе в своих первых экспериментах, но то, что раствор получался темным, не позволяло наблюдать за протеканием реакции в колбе. Затем она применила яблочный сок и раствор витамина С, и это оказалось наиболее подходящим решением, так как они могут участвовать в реакции ионного обмена. В человеческом организме витамин С участвует в связывании свободных радикалов. Тот же принцип используется в данной работе: ионы золота после растворения в осадительной ванны поглощают свободные электроны и образуют металлическое золото. "Функция осаждения золота работает по тому же принципу. Разница лишь в том, что что витамин связывает ионы золота", - так объясняет выбор препарата доктор Фальк Мюнх (Falk Münch), научный руководитель Е. М. Феликс.

Весь процесс протекает в осадительной ванне, куда помещается пленка, обработанная пучками ионов. Каждый ион оставляет в пленке след, который затем протравливается с точно заданным диаметром - он может быть менее 100 нанометров. После осаждения раствора образуются тончайшие золотые нанотрубки, а после растворения пленки ученые получают необходимую по условиям эксперимента конструкцию, состоящую из отдельных или соединенных друг с другом нанотрубок.

Как отмечают исследователи, подобная технология может смело претендовать на звание "зеленой" - не только потому что в ней используются исключительно безвредные вещества, но также потому, что она протекает при комнатной температуре и не требует внешних источников питания. Единственное, что пока не соответствует идее чистого производства - применение поликарбонатной пленки в качестве основы,но ученая группа уже задумалась о возможности испытаний с биопластиком.

Исследовательская группа полагает, что их изобретение может применяться в создании медицинских имплантируемых датчиков, например, для измерения уровня сахара в крови, или перекиси водорода при нейродегенеративных заболеваниях.
Все новости