diamonds55
12th January 2009, 08:12 PM
محققان دريافته‌اند که مي‌توان از "DNA" ماهي قزل آلا براي دسته‌بندي نانولوله‌هاي کربني به روشي ارزان استفاده کرد. اين روش در عين ارزاني، قابل افزايش مقياس است و در مقايسه با روش‌هايي که معمولاً براي اين منظور استفاده مي‌شود، 1000 برابر هزينه پايين تري دارد.
قبل از اينکه نانولوله‌هاي کربني، به خصوص انواع تک ديواره‌ي آن، بتوانند در کاربردهاي مختلف مورد استفاده قرار گيرند بايد از موانع زيادي عبور کنند. يکي از اين موانع، جداکردن آنها بر اساس خواصي مثل قطر، طول، نوع پيچش و خواص الکترونيکي آنهاست.
روش‌هاي کنوني توليد نانولوله‌ها، منجر به توليد مخلوطي از نانولوله‌هاي با خواص متفاوت مي‌شود که گاهي آغشته به انواع ناخالصي‌ها مثل کربن آمورف (بي شکل) است. ايننگونه مخلوطي اصلاً براي کاربردهايي مثل الکترونيک مناسب نيست، زيرا اين کاربردها بسيار وابسته به خواص نانولوله‌ها هستند.
رسيدن به درجه‌ي خلوص 999/99 درصد نيازمند سامانه‌هاي پيشرفته‌ي شيميايي است. اما قبلاً تحقيقاتي در مورد جداسازي نانولوله‌ها با کمک "DNA" منتشر شده بود. در اين تکنيک‌ها، رشته‌هاي اُليگونوکلئوتيد به صورت ساختارهاي پيچشي درآمده و دور نانولوله‌ها مي‌پيچند. نتيجه‌ي اين فرايند، مخلوطي از نانولوله وا5ف "DNA" است که خواص آن بستگي به قطر و ويژگي‌هاي الکترونيکي نانولوله‌ها دارد. د رمرحله‌ي بعد مي‌توان نانولوله‌ها را با روش کروماتوگرافي، به دو نوع فلزي و نيمه‌هادي جدا کرد.
اما مشکل اينجاست که قيمت اُليگومرهاي تک رشته‌ي "DNA" که بخش اساسي اين روش هستند، بسيار بالا و در حد 25 هزار دلار به ازاي هر گرم است.، و جالب اينکه براي جداسازي يک گرم نانولوله به يک گرم از اين ماده‌ي بسيار گران‌قيمت نياز است.
اما محققان آزمايشگاه تحقيقاتي نيروي هوايي آمريکا در شهر اوهايو (AFRL) ، يک راه ساده و قابل افزايش مقياس براي اين منظور ارائه داده‌اند. اين روش مبتني بر استفاده از "DNA" ژنوميک به جاي اُليگونوکلئوتيد به عنوان عامل جداسازي است.
تصوير سمت چپ: مدلي از تعامل "DNA" با نانولوله‌هاي تک ديواره (SWCNT) تصوير سمت راست: تصوير فوتولومينسانس از نانولوله‌هايي که با "DNA" از هم جدا شده‌اند.
تفاوت بزرگ اين دو روش در هزينه‌ي آنهاست. در روش جديد از "DNA" ژنوميک ماهي قزل آلا استفاده مي‌شود که يک محصول جانبي صنعت شيلات است و هزينه‌ي آن حدود 20 دلار به ازاي هر گرم است؛ در مقايسه به 25هزار دلار براي اُليگونوکلئوتيد سنتزي.
نتايج اين پژوهش در مجله‌ي Nano Letters (شماره‌ي 19 نوامبر 2008) منتشر شده است.
قبل از اينکه نانولوله‌هاي کربني، به خصوص انواع تک ديواره‌ي آن، بتوانند در کاربردهاي مختلف مورد استفاده قرار گيرند بايد از موانع زيادي عبور کنند. يکي از اين موانع، جداکردن آنها بر اساس خواصي مثل قطر، طول، نوع پيچش و خواص الکترونيکي آنهاست.
روش‌هاي کنوني توليد نانولوله‌ها، منجر به توليد مخلوطي از نانولوله‌هاي با خواص متفاوت مي‌شود که گاهي آغشته به انواع ناخالصي‌ها مثل کربن آمورف (بي شکل) است. ايننگونه مخلوطي اصلاً براي کاربردهايي مثل الکترونيک مناسب نيست، زيرا اين کاربردها بسيار وابسته به خواص نانولوله‌ها هستند.
رسيدن به درجه‌ي خلوص 999/99 درصد نيازمند سامانه‌هاي پيشرفته‌ي شيميايي است. اما قبلاً تحقيقاتي در مورد جداسازي نانولوله‌ها با کمک "DNA" منتشر شده بود. در اين تکنيک‌ها، رشته‌هاي اُليگونوکلئوتيد به صورت ساختارهاي پيچشي درآمده و دور نانولوله‌ها مي‌پيچند. نتيجه‌ي اين فرايند، مخلوطي از نانولوله وا5ف "DNA" است که خواص آن بستگي به قطر و ويژگي‌هاي الکترونيکي نانولوله‌ها دارد. د رمرحله‌ي بعد مي‌توان نانولوله‌ها را با روش کروماتوگرافي، به دو نوع فلزي و نيمه‌هادي جدا کرد.
اما مشکل اينجاست که قيمت اُليگومرهاي تک رشته‌ي "DNA" که بخش اساسي اين روش هستند، بسيار بالا و در حد 25 هزار دلار به ازاي هر گرم است.، و جالب اينکه براي جداسازي يک گرم نانولوله به يک گرم از اين ماده‌ي بسيار گران‌قيمت نياز است.
اما محققان آزمايشگاه تحقيقاتي نيروي هوايي آمريکا در شهر اوهايو (AFRL) ، يک راه ساده و قابل افزايش مقياس براي اين منظور ارائه داده‌اند. اين روش مبتني بر استفاده از "DNA" ژنوميک به جاي اُليگونوکلئوتيد به عنوان عامل جداسازي است.
تصوير سمت چپ: مدلي از تعامل "DNA" با نانولوله‌هاي تک ديواره (SWCNT) تصوير سمت راست: تصوير فوتولومينسانس از نانولوله‌هايي که با "DNA" از هم جدا شده‌اند.
تفاوت بزرگ اين دو روش در هزينه‌ي آنهاست. در روش جديد از "DNA" ژنوميک ماهي قزل آلا استفاده مي‌شود که يک محصول جانبي صنعت شيلات است و هزينه‌ي آن حدود 20 دلار به ازاي هر گرم است؛ در مقايسه به 25هزار دلار براي اُليگونوکلئوتيد سنتزي.
نتايج اين پژوهش در مجله‌ي Nano Letters (شماره‌ي 19 نوامبر 2008) منتشر شده است.