فرآیند خشک کردن نانوسلولز‌ها ساده می‌شود
امیر شیخی و همکارانش از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا ساز و کاری برای خشک کردن و دیسپرس نمودن مجدد نانوبلورهای سلولز ارائه دادند که تاثیر منفی روی گروه‌های عاملی و عملکرد نانوسلولز ندارد.
خبرگزاری برنا؛ نانوبلورهای سلولز، نانومواد مبتنی بر ترکیبات زیستی هستند که از منابع طبیعی مانند سلولز گیاهی به دست می‌آیند. آن‌ها در تصفیه آب، مهندسی بافت، بسته بندی، الکترونیک و پوشش‌های ضد باکتریایی قابل استفاده هستند.
یک گروه تحقیقاتی از گروه مهندسی شیمی از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا مکانیسمی برای خشک کردن نانوبلورهای سلولز پیشنهاد کرده تا این نانوبلورها را بتوان در محیط آبی دیسپرس کرد و در عین حال، با دیسپرس شدن این نانوبلورها عملکرد کامل خود را حفظ می‌کنند. با این کار می‌توان فرآیند ذخیره‌سازی و حمل و نقل نانوبلورهای سلولز را تسهیل کرد.
برانا هانتینگتون، نویسنده این مقاله و دانشجوی دکترا مهندسی شیمی در دانشگاه دلاور می‌گوید: «ما نگاه کردیم که چگونه می‌توانیم نانوبلورهای شاخه‌دار را داشته باشیم، آن‌ها را در اجاق خشک کردیم و در ادامه در محلول‌های حاوی یون‌های مختلف دوباره آن‌ها را دیسپرس کردیم. ما عملکرد آن‌ها را با نانوکریستال‌های سلولز معمولی و غیر شاخه‌دار مقایسه کردیم.»
نانوکریستال‌ها از زنجیره‌های سلولز با بار منفی در انتهای خود، به نام مو یا شاخه تشکیل شده‌اند. هنگامی‌که در معرض هیدراته شدن مجدد قرار می‌گیرند، موها تمایل به دفع یکدیگر و جدا شدن دارند و بدین ترتیب زمانی که دومرتبه قرار است در یک مایع پراکنده شوند دافع الکترواستاتیک را تجربه می‌کنند.
امیر شیخی، نویسنده و استادیار مهندسی شیمی و مهندسی زیست پزشکی، دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا می‌گوید: «انتهای مودار نانوکریستال‌ها به گونه‌ای نانومهندسی شده است که دارای بار منفی باشد و هنگام قرار دادن در یک محیط آبی، یکدیگر را دفع می‌کنند. برای داشتن حداکثر عملکرد، نانوبلورها باید جدا از هم باشند، ذرات جداگانه باشند، همانطور که در هنگام خشک شدن با هم زنجیره‌ای نمی‌شوند.»
به دنبال بازگرداندن ذرات مودار ، دانشمندان آن‌ها را آزمایش کردند و اندازه و خصوصیات سطح آن‌ها را تعیین کردند و کشف کردند که عملکرد و ویژگی‌های آن‌ها مشابه مواردی است که قبلاً خشک نشده بودند. همچنین، آن‌ها دریافتند که این ذرات می توانند به خوبی برای کارهای مختلف استفاده شده و پایداری خود را در طیف وسیعی از مخلوط‌های مایع از pH و سطح شوری مختلف حفظ کنند.
پارچ میکا، دانشجوی دکترا دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا می‌گوید: «نانوبلورهای مودار حتی در غلظت‌های نمکی بالا می‌توانند دوباره تغییر شکل دهند، حتی در محیط‌های خشن نیز گروه‌های عاملی خود را حفظ می‌کنند که این کار ممکن است در طیف گسترده‌ای از حوزه‌ها مورد استفاده قرار گیرند. این کار ممکن است راه را برای پردازش پایدار و در مقیاس بزرگ نانوسلولوزها بدون استفاده از روش‌های افزودنی یا صرف انرژی هموار کند.»
انتهای پیام/
نظر شما
اخبار برگزیده
پرونده ویژه
تبلیغات متنی