محققان پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران موفق به تولید آزمایشگاهی نانوساختارهایی با قابلیت تغییر رنگ در برابر اعمال نور فرابنفش شدند که در حوزه‌های مختلف از جمله پزشکی مانند ساخت لنزهای چشمی و ردیابی سلول‌ها، ذخیره اطلاعات و سیستم‌های امنیتی کاربرد دارند.
ترکیبات فوتوکرومیک جزو مواد هوشمندی محسوب می‌شوند که با تابش نور با طول موج خاص، تغییر رنگ می‌دهند. این ترکیبات اهمیت بالایی داشته و کاربردهای متفاوتی در زمینه‌های مختلف از جمله پزشکی، زیست فناوری، ذخیره اطلاعات، اسناد امنیتی، ساخت حسگرهای شیمیایی و لنزهای چشمی دارند. این حجم گسترده کاربرد به دلیل تغییرات رنگی برگشت‌پذیر و تغییر در خواص فیزیکی و شیمیایی آن‌هاست.
امین عبداللهی، مجری طرح در معرفی تحقیقات صورت گرفته در این پژوهش عنوان کرد: «هدف از این طرح، تهیه ترکیبات فوتوکرومیک و قرار دادن آن‌ها درون نانوحامل‌هایی پلیمری بود. بدین ترتیب تلاش شد تا ردیاب‌هایی در ابعاد نانومتر به منظور استفاده در محیط‌های مختلف تهیه شود. همچنین با وارد کردن این نانوذرات به بافت کاغذ، کاغذهایی با قابلیت تغییر رنگ در برابر تابش نور فرابنفش ساخته شد.»
با الگوبرداری از این طرح می‌توان مشکل استفاده از ترکیبات فلورسانس در مطالعات سلولی را برطرف کرد. در واقع با قرار دادن ترکیبات فوتوکرومیک در یک حامل پلیمری و استفاده از آن‌ها در محیط زنده از ورود و پخش شدن این ترکیبات در محیط زنده جلوگیری می‌شود.
به گفته این محقق، نتایج این طرح می‌تواند در زمینه تولید لنزهای چشمی فوتوکرومیک، ردیابی سلول‌های زنده، سامانه‌های نوین دارورسانی، سیستم‌های ضدجعل و همچنین سیستم‌های شناساگر کاربردهای فراوانی داشته باشد.
همانگونه که اشاره شد جهت محافظت رنگ‌های فوتوکرومیک از تخریب محیطی و محافظت از عکس‌العمل‌های آن‌ها، این ترکیبات را می‌توان به کمک فرایند‌های پلیمریزاسیون درون نانوحامل‌های آبگریز قرار داد. در واقع با وارد کردن ترکیبات فوتوکرومیک به حامل‌های پلیمری طول عمر، پایداری نوری، خواص فوتوکرومیک و برگشت پذیری این ترکیبات افزایش می‌یابد.
عبداللهی در توضیح نحوه ساخت و بررسی ترکیبات سنتز شده عنوان کرد: «در این مقاله تأثیر افزایش مقدار مونومر اسپایروپیران بر روی اندازه نهایی نانوذرات بررسی شد. برای این منظور، ابتدا رنگ فوتوکرومیک بر پایه اسپایروپیران که قابلیت تغییر رنگ به وسیله نور فرابنفش را دارد به صورت یک مونومر آکریلاتی سنتز و اصلاح شد. سپس این مونومر به وسیله روش پلیمریزاسیون امولسیونی با دیگر مونومرهای آکریلاتی مناسب پلیمر شد که منجر به تهیه نانوذرات پلیمری فوتوکرومیک با قابلیت نشان دادن تغییر رنگ در برابر محرک نور فرابنفش شد. از طرفی با وارد کردن این ترکیب در ماتریس کاغذ، حسگری شیمیایی جهت تشخیص قطبیت محیط با اعمال تابش نور فرابنفش ساخته شد.»
نتایج به دست آمده از این مطالعات نشان داده که برای ایجاد نانوذرات پلیمری فوتوکرومیک بایستی از یک مقدار بهینه مونومر اسپایروپیران استفاده شود در غیر این صورت، خواص نوری به شدت کاهش پیدا می‌کند. از طرفی طبق بررسی‌ها، تغییر رنگ کاغذهای تولید شده در حلال‌هایی با قطبیت گوناگون به طور قابل توجهی متفاوت است که خود می‌تواند به عنوان یک شناساگر شیمیایی مورد استفاده قرار گیرد.
به گزارش ایسنا،این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر علیرضا مهدویان، دکتر حمید صالحی مبارکه – اعضای هیأت علمی پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران – و امین عبدالهی- کارشناس ارشد پلیمر- است. نتایج این کار در مجله Langmuir (جلد 31، شماره 39، سال 2015، صفحات 10672 تا 10682) به چاپ رسیده است.
No tags for this post.