نانوذرات (که اندازه‌های آنها بین 3 تا 500 نانومتر است)، و زیر نانوخوشه‌ها (که قطری در حدود 1 نانومتر دارند) در بسیاری از زمینه‌ها از جمله پزشکی، رباتیک، علم مواد و مهندسی استفاده می‌شوند.
اندازه کوچک و نسبت‌های بزرگ سطح به حجم آنها ویژگی‌های منحصربه‌فردی را به آنها می‌دهد و در کاربردهای مختلف، از کنترل آلودگی تا سنتز شیمیایی، ارزشمند می‌شود.و اما اکنون محققان یک گام بزرگ برای علم نانو برداشته اند، بنابراین تا پایان مطلب همراه های فن تک باشید تا اطلاعات بیشتری کسب کنید.
اخیراً، مواد شبه زیر نانومتری، که در مقیاس 1 تا 3 نانومتر هستند، توجه محققان را به خود جلب کرده‌اند، زیرا ماهیت دوگانه دارند ومی‌توان آنها را به‌عنوان نانوذرات و همچنین مولکول‌های غیرآلی در نظر گرفت.
قابل درک است که کنترل تعداد اتم‌ها در یک ماده شبه زیر نانومتری می‌تواند بسیار ارزشمند باشد. با این حال، سنتز چنین ساختارهای مولکولی دقیقی از نظر فنی چالش برانگیز است، اما دانشمندان توکیو تک قطعاً برای این چالش آماده بودند.
دندرون ها - ساختارهای مولکولی بسیار منشعب متشکل از ایمین های اساسی - به عنوان پیش سازهایی برای سنتز دقیق شبه نانومواد با تعداد اتم مورد نظر پیشنهاد شده اند. ایمین‌های موجود در دندرون‌ها به‌عنوان داربستی عمل می‌کنند که می‌تواند با نمک‌های فلزی اسیدی خاصی کمپلکس‌ها را تشکیل دهد و فلزات را روی ساختار دندرون جمع کند. اینها به نوبه خود می توانند به زیر نانوخوشه های فلزی با تعداد اتم دلخواه تبدیل شوند. با این حال، سنتز دندرون‌ها با نسبت بالایی از ایمین‌ها فرآیندی گران‌قیمت با بازده کم است.
ساختار داخلی این سوپرامولکول حاوی یک هسته شش شاخه با تری‌تیلیوم اسیدی بود، در حالی که هر واحد خارجی حاوی دندرون‌هایی با ایمین بود. برهمکنش بین هسته اسیدی و ساختار بیرونی بازی منجر به یک کمپلکس ارگانیکی خودآرایی می‌شود.
علاوه بر این، ایمین‌ها«یک گروه عاملی یا ترکیب شیمیایی است که یک پیوند دوگانه کربن-نیتروژن دارد» با نمک‌های رودیوم انباشته می‌شوند، به طوری که درونی‌ترین ایمین‌ها مجتمعی با واحدهای تری‌تیلیوم
تشکیل می‌دهند در حالی که بیرونی‌ترین آنها با نمک‌های رودیوم پر شده‌اند. سوپرامولکول حاصل که دارای یک واحد هسته داخلی بود که توسط شش واحد دندرون خارجی احاطه شده بود (هر کدام حاوی 14 نمک رودیوم در ایمین های بیرونی است)، با موفقیت به خوشه هایی حاوی 84 اتم رودیوم با اندازه 1.5 نانومتر متراکم شد.
با اتصال ایمین حاوی دندرون به یک هسته اسیدی، محققان یک الگوی فوق مولکولی برای سنتز شبه زیر نانومواد ساختند. علاوه بر این، از آنجایی که ایمین ها می توانند کمپلکس هایی با طیف وسیعی از واحدهای کاتیونی تشکیل دهند، این روش می تواند برای سنتز انواع ساختارهای فوق مولکولی مورد استفاده قرار گیرد. این روش به دلیل تطبیق پذیری، سادگی و مقرون به صرفه بودن، می تواند سنگ بنای توسعه نانومواد جدید باشد. پروفسور تسوکاموتو می گوید: «این رویکرد جدید برای به دست آوردن مواد شبه زیر نانومتری تعریف شده با اتمی بدون محدودیت های روش های مرسوم، پتانسیل ایفای نقش مهمی در کاوش آخرین مرزهای نانومواد را دارد. در واقع، این ممکن است یک گام «کوچک» برای فناوری توکیو، اما یک گام «بزرگ و مهم» برای علم نانو باشد.
های فن تک از شما دعوت می کند نظرات خود را در مورد این مقاله به اشتراک بگذارید