Безопасное производство наночастиц цинка

 


Современное производство наноматериалов никак нельзя назвать экологически чистым. Да и большинство производимых изделий излишне токсичны, так что далеко не все из них можно использовать в быту или медицинской технике. Но исследователям из Саудовской Аравии удалось решить проблему.

Для своей работы арабские ученые использовали оксид цинка – вещество, имеющее широкий спектр применения. Из него производят наногранулы и нанотрубки, диаметр которых не превышает 100 нанометров.

В такой форме оксид применяют как в пищевой промышленности (например, в качестве компонента готовых завтраков), так и в медицине. Кроме того, он нашел применение в косметологии и стоматологии благодаря своей способности защищать кожу и эмаль зубов от вредного воздействия ультрафиолетового излучения.

Но и это далеко не все области применения оксида цинка. Еще – электроника, из него делают компоненты лазеров и светодиодных ламп. Его способность притягивать и удерживать молекулы газов позволяет делать чувствительные детекторы, улавливающие малейшие утечки опасных веществ.

Но для создания столь полезного материала до настоящего времени существовало только «грязное» производство, и многие потенциальные сферы применения были закрыты для оксида цинка. Ситуацию исправило революционное достижение трех ученых из Саудовской Аравии, работающих и преподающих в Университете короля Халида и Университете короля Абдул-Азиза.

Построив собственную лабораторию по производству цинковых наночастиц, исследователи смогли найти экологически безопасный способ для создания биосовместимого материала. При этом им не пришлось совершать крупных научных открытий – они использовали свойства хорошо известной науке реакции взаимодействия воды и цинка.

«Поскольку вода является мягким растворителем и при этом совершенно не токсична, получающиеся наноматериалы из цинка пригодны для использования в медицине и других биологических областях», – говорит один из авторов исследования доктор физики Шах.

Технология производственного процесса выглядит следующим образом. Мельчайший порошок из цинка добавляется в воду и тщательно перемешивается. Получившая взвесь несколько минут подвергается воздействию ультразвука, а затем прогревается при температуре 200 градусов Цельсия в течение 24 часов.

Получившийся результат ученые проанализировали при помощи рентгеноскопии и электронного микроскопа. Оказалось, что их метод позволяет производить абсолютно идентичные наночастицы – при соблюдении ряда условий получаются сотни тысяч наноблизнецов, с размером от 30 до 100 нанометров.

Арабские физики уверены, что открыли уникальный метод создания наночастиц с высокой экономической эффективностью и без вреда для окружающей среды. При этом используемая вода не обязательно должна быть кристально чистой, а значит, при массовом производстве не потребуются сложные очистные и опреснительные системы.

Опубликовано в NanoWeek, 17 - 23 августа 2009 г, No. 77

Источник: NanoNewsNet.ru