توموگرافی الکترونی رشته‌های پلیمری روی نانوذرات طلا

مرجع پلیمر در بازار ایران: زنجیره‌ای از مولکول‌ها در مقیاس نانومتری می‌تواند خواص مغناطیسی، الکترونیکی و نوری ماده پایه خود را منتقل کند. درک دلیل این وابستگی خواص به ساختار سه بعدی نانوپلیمر برای محققان به‌صورت رازی بوده است. اخیرا محققان با استفاده از روش توموگرافی الکترونی، فرآیندی که در آن تصویر سه بعدی با استفاده از تابش الکترون بدست می‌آید، به بررسی ساختار و ترکیب شیمیایی این نانوزنجیر پلیمری پرداختند. نتایج این پروژه در نشریه Nature به چاپ رسیده است. یوگینیا کوماچیوا از دانشگاه تورنتو می‌گوید: « یافته‌های این پروژه دیدگاه‌های تازه‌ای در حوزه نانومعماری مولکولی به ما می‌دهد به طوری که می‌توان از آن برای بهبود فناوری‌های نظیر ساخت پیل‌های خورشیدی و کاتالیست‌ها استفاده کرد.»
این گروه به بررسی ساختارهای مختلفی پرداختند که با پلیمرهای سنتزی متفاوتی تولید شده بود. از این روش می‌توان برای تولید طیف وسیعی از ساختارها از پلاستیک تا قطعات الکترونیکی استفاده کرد. این گروه این پلیمرها را روی سطح نانوکره‌های طلا ایجاد کردند.

هولین زین از محققان آزمایشگاه بروخاون می‌گوید: « ما قصد داریم تا این نانوذرات را از زوایای مختلف مورد بررسی قرار دهیم. ما از روشی به نام توموگرافی با الکترون عبوری با دوز کم، استفاده کردیم تا تصاویر در مقیاس نانومتری ایجاد کنیم.»
نتایج این پروژه نشان داد که طول پلیمر، شکل و اندازه نانوذرات طلا ساختار نهایی را دیکته می‌کند. برای مثال، برخی رشته‌ها ساختارهای توده‌ای روی نانوکره‌ها ایجاد می‌کنند در حالی که برخی دیگر در گوشه‌های نانوکره جمع شده و اشکال مختلفی را ایجاد می‌کنند.
این پروژه به محققان نشان می‌دهد که چگونه ذرات را دستکاری کنند و در واقع ابزاری دقیق برای دستکاری در مقیاس نانومتری در اختیار پژوهشگران قرار می‌دهد.
اولگ گانگ از دانشگاه کلمبیا می‌گوید: «ما شرایط ایده‌آل را فراهم کردیم تا نانوذرات به‌صورت ساختارهای پیچیده درآیند. برهم‌کنش میان زنجیره پلیمر، حلال و نانوذرات منجر به خودآرایی شده و ساختارهای سه بعدی بدست می‌آید.»
در توموگرافی الکترونی، از میکروسکوپ الکترونی عبوری (TEM) برای بمباران کردن ساختارهای مورد نظر استفاده می‌شود. شناساگرها الکترون‌ها را جمع‌آوری کرده و در نهایت تصویر سه بعدی از نمونه گرفته می‌شود.