https://bodybydarwin.com
Slider Image

Hva er kvanteprikker, og hvorfor lager vi dem ut av te?

2021

De er bittesmå, de reflekterer og absorberer lys på nyttige måter, og de blir stadig oftere funnet i hjemmene våre: kvanteprikker. Disse fancy-klingende nanopartiklene, som kalles "kvantum" på grunn av deres ørsmå størrelse, har en rekke kommersielle applikasjoner, fra sensorer og solceller til TV-er og mobiltelefonladere. De brukes også i medisin, der de blant annet hjelper leger med å se kreft i kroppen og levere medisiner der de trenger det, forhåpentligvis uten å skade omkringliggende celler.

Men selv om kvanteprikker høres ut som magi, gjør prosessen med å lage dem - og materialene de er laget av - virkelig skade for arbeiderne og verden rundt dem. En utbredt måte å lage prikkene på er å syntetisere dem i et separat medium ved å bruke en metode som kalles “kolloidal syntese.” Tenk gjørmete vann: prikkene er smusspartiklene, og det stabiliserende mediet er vannet, selv om metoden her har mange flere trinn enn å lage gjørme. Dette mediet er vanligvis sammensatt av farlige biokjemikalier.

Ny forskning fra et team av forskere i Storbritannia og India viser at det er mulig å lage kvanteprøver ved bruk av avfall fra tebransjen. Rundt en tredjedel av hver teavling produsert rundt om i verden brukes ikke til å lage te, sier Sudhagar Pitchaimuthu, studiens tilsvarende forfatter. Pitchaimuthu, som er stipendiat ved Swansea University, bruker mesteparten av tiden sin på å lete etter nye forbindelser som for tiden kommer til å kaste bort, som disse tebladene, og se hvordan de kan brukes til å lage nye produkter i stedet for bare å dra til et deponi .

Teamet brukte tebladekstrakt som deres stabiliserende medium når de laget cadmium kvanteprikker. "Etter reaksjonen fjernet vi ikke tebladekstraktet, sier Pitchaimuthu, så noen gunstige deler av teekstraktet var igjen som en del av kvanteprikkene. De testet deretter teprikkene for å fastslå deres antibakterielle egenskaper, deres bruk for bioimaging, og om de kan brukes til å hemme veksten av kreftceller.

Det de fant var lovende: de "grønne" kvanteprikkene, som de er beskrevet i papiret, har potensiale, sier Pitchaimuthu. Forskningen antyder at de er egnet for bruk i levende kropper, for eksempel antibakterielle belegg på leddimplantater, i tillegg til å kunne gi bedre bilder enn gjennomsnittet når de brukes i skanninger og uventet kunne skade og til og med drepe kreft. celler. Denne siste skyldes at prikkene klarer å trenge inn i bittesmå porer på cellene, kjent som nanoporer. Pitchaimuthu spekulerer om at denne evnen kan være relatert til teekstraktpartiklene.

Ekstraktet kan også være grunnen til at disse kvanteprikkene gir lys for skanning bedre enn andre, med rundt 200 nanometer, sier han. Men hvorfor teekstraktet ser ut til å gjøre noen av disse tingene forblir dårlig forstått, og vil være i fokus for kollaboratørenes neste forskning: for øyeblikket diskuterer denne publikasjonen hvordan du bruker teekstraktet til å produsere kvanteprikker og hvilke fordelaktige egenskaper det ser ut til å ha.

Dette arbeidet er del av et større trykk for å lage mer miljøvennlige kvanteprikker. Selv om de er laget med teekstrakt, består disse kvanteprikkene, som de fleste andre, av tungmetaller, fremtredende kadmium, som er giftige for alle levende celler. Det betyr at prosessen med å gjøre dem er dårlig for arbeidere og dårlig for miljøet. "Det ville være flott hvis vi kunne gå i den kadmiumfrie prikkretningen Pitchaimuthu sier - spesielt hvis vi kunne lage prikkene av materialer som for tiden er bortkastet, som overskuddste.

De største toksisitetsproblemene for prikkene "kommer ikke fra produksjonsmetoden, men fra selve materialene, " sier kjemiker Dmitri Talapin fra University of Illinois, som ikke var involvert i studien. Han sier at det ikke er revolusjonerende å produsere kvanteprikker ved bruk av teekstrakt, selv om det er et interessant skritt mot å lage mer miljøansvarlige prikker.

Kvanteprikker, med deres brede industrielle og medisinske anvendelser, er "uten tvil den første kommersielt vellykkede anvendelsen av nanoteknologi, " sier han. Det gjenstår å se om industrien kan gjøre dem miljøvennlige.

Kina planlegger å skyte raketter ut i verdensrommet fra massive godstogere og fly

Kina planlegger å skyte raketter ut i verdensrommet fra massive godstogere og fly

Godstog er fremtiden vår

Godstog er fremtiden vår

For 60 år siden sjokkerte Sputnik verden og startet romløpet

For 60 år siden sjokkerte Sputnik verden og startet romløpet