فناوری نانو در خدمت شناسایی بقایای آنتی‌بیوتیک‌های آب

به گزارش گروه علم و آموزش مجله خبری انرژی و نفت از پایگاه خبری فیز (phys)، یک تیم پژوهشی بین‌المللی مواد جدیدی مبتنی‌بر نانوذرات کشف کرده‌اند که می‌توانند آنتی‌بیوتیک‌ها را در آب شناسایی کنند.

این مواد دوبعدی فوق نازک هستند و از اتم‌های تک‌لایه یا چندلایه تشکیل شده‌اند. به تازگی، مواد دوبعدی مبتنی‌بر نانوذرات به دلیل استحکام مکانیکی، انعطاف‌پذیری و ویژگی‌های نوری و الکترونیکی‌شان توجه پژوهشگران و صنعتگران را به خود جلب کرده است؛ زیرا این ویژگی‌ها باعث می‌شوند آن‌ها بتوانند در دستگاه‌های الکترونیک نوری در حال ظهور و حسگرها و فناوری‌های نسل بعدی محاسبات، به اجزای کلیدی تبدیل شوند.

با این حال، به دلیل مشکلاتی که هم در مقیاس‌پذیری و هم در به‌دست آوردن محصولات یکدست وجود دارد، این مواد تا کنون کاربرد تجاری نداشته‌اند.  

این تیم پژوهشی توانسته‌ است یک غشای تک‌لایه بزرگ دوبعدی با استفاده از نانوذرات فلزی بسازد که برخی از این مشکلات را رفع کرده است.

بنا بر اظهارات پژوهشگران، این غشاها از نظر مکانیکی قوی هستند و می‌توانند بسته به کاربرد مورد نظر آن‌ها به هر بستری منتقل شوند. روش این پژوهشگران ساخت سریع، مقیاس‌پذیر و کارآمد غشاهای فوق نازک با مساحت بزرگ را امکان‌پذیر می‌کند.

برخلاف روش معمول که در آن از نانوذرات معمولی استفاده می‌شود، این تیم از نانوذرات نقره با ساختار مولکولی دقیق استفاده کرده‌اند. غشاهای ماکروسکوپی با استفاده از روش خودساماندهی تهیه شدند.

پژوهشگران این تیم معتقدند غشاها از خود رفتار کشسانی نشان می‌دهند؛ این خاصیت، باعث می‌شود آن‌ها به طور بالقوه مفید باشند؛ مثلاً در ترانزیستورهای انعطاف‌پذیر و دستگاه‌های حافظه در لوازم الکترونیکی پوشیدنی و نمایشگرها. بنا بر اظهارات آن‌ها آزمایش های صورت‌گرفته درباره خواص مکانیکی این مواد بسیار قابل اعتماد است.

این تیم تحقیقاتی همچنین موضوع استفاده از غشاهای تازه طراحی‌شده به‌عنوان بستری برای تشخیص آنتی‌بیوتیک‌ها را در آب بررسی کرده است. با افزایش استفاده از داروها و در نتیجه آلودگی آب‌های سطحی و زیرزمینی با آنتی‌بیوتیک‌ها، نیاز فوری به تشخیص سریع و مطمئن وجود دارد.

بنا بر ادعای این تیم پژوهشی آن‌ها می‌توانند حتی مقادیر بسیار کم آنتی‌بیوتیک‌های محلول در آب را با درجه تکرارپذیری بالا شناسایی کنند.

این تیم قصد دارد در آینده بر روی تطبیق روش‌های ساخت غشا با انواع دیگر نانوذرات و استفاده از آن‌ها به‌عنوان قطعه (مثلاً در دستگاه‌های حافظه انعطاف‌پذیر و برنامه‌های کاربردی پوست الکترونیکی هوشمند) تمرکز کند.