پژوهشگران دانشگاه کمبریج، موفق به ارائه روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان میکروکپسول‌ها را در یک مرحله تولید کرد.
به گزارش سرویس فناوری ایسنا، توانایی کپسوله کردن مواد درون ساختارهایی به قطر 10 تا 100 نانومتر در حوزه‌هایی نظیر شیمی، زیست شناسی، فناوری نانو، علم مواد، پزشکی، کشاورزی و تشخیص پزشکی اهمیت بسیاری دارد. در این فرایند هم کنترل ساختار کپسول و هم ماده درون کپسول مهم است. امروزه کپسوله کردن مواد کاری زمانبر و دشوار است که معمولا منجر به قربانی کردن برخی کارایی‌ها و عملکرد مواد می‌شود. برای تولید این ساختارها معمولا از یک قالب پوشیده شده از پلیمر استفاده می‌شود. چالش موجود در این روش، آن است که بتوان قالب را حل کرد؛ در حالیکه ماده درونی دست نخورده باقی بماند.
اخیرا یک گروه تحقیقاتی به رهبری «کریس آبل» و «اورن شرمن» از دپارتمان شیمی دانشگاه کمبریج موفق شدند روشی برای تولید میکروکپسول‌های هوشمند ارائه کنند. این روش در یک مرحله انجام شده و در آن از قطرات آب و روغن استفاده می‌شود. علاوه بر این می‌توان ماده موجود در این کپسول را به صورت کنترل شده از درون آن آزاد کرد که این کار با محرک‌های مختلف انجام می‌شود.
در این روش از میکرو قطرات دیسپرس شده در روغن به عنوان الگو برای تولید ابرمولکول و همچنین از نانوذرات طلا و مولکول‌های استوانه‌ای شکلی به نام کیوکاربیت اوریل (CBs) برای ایجاد میکروکپسول استفاده می‌شود. کیوکاربیت اوریل به صورت یک دستبند عمل کرده که قطرات روغن و آب را به هم متصل می‌کند.
این روش مزایای متعددی دارد، برای مثال می‌توان در یک مرحله این ساختارها را در دمای اتاق تولید کرد. بنابراین می‌توان مواد مختلفی را به سادگی درون آنها قرار داد. با کنترل حفره‌های موجود در سطح این کپسول می‌توان مواد موجود در آن را در یک زمان‌بندی مشخص آزاد کرد که این کار با محرک‌های خارجی نظیر دما، نور و pH صورت می‌پذیرد.
از کپسول‌ها می‌توان به عنوان زیرلایه در طیف‌سنجی رامان افزایش یافته سطحی و طیف‌سنجی‌های غیرمخرب بسیار حساس استفاده کرد؛ بنابراین می‌توان مواد مختلفی را با استفاده از آن شناسایی کرد.
این پروژه توسط ستاد تحقیقات علوم فیزیکی و مهندسی حمایت شده است. موضوع تجاری‌سازی این روش نیز توسط حمایت مالی ERC که به دکتر «شرمن» اعطا شده، انجام شده است.
نتایج این تحقیق در نشریه science به چاپ رسیده است.
انتهای پیام
نظرات