Świecący grafen

Kropki kwantowe grafenu emitują światło o dostrajalnej długości fali

Naukowcy donieśli o taniej i łatwej metodzie wytwarzania cząstek grafenu, które świecą podobnie jak kropki kwantowe. Te maleńkie płatki, które zwykle są grubości dwóch lub trzech atomów węgla, mogą być mniej toksyczną alternatywą do stosowanych dotychczas kropek kwantowych opartych na metalach, używanych w biologii do znakowania białek i obrazowania komórek.

Aby oznakować białko lub inną strukturę komórkową, biolodzy często wykorzystują nanocząstki tellurku kadmu, siarczku ołowiu czy arsenku kadmu. Jednak synteza tych materiałów powoduje powstanie toksycznych odpadów metali ciężkich, a naukowcy obawiają się, że same te tzw. kropki kwantowe mogą uwalniać do komórek trujące jony kadmu czy arsenu. Kropki kwantowe oparte na węglu nie zawierają tych toksycznych metali, jednak ich otrzymanie nie było do tej pory łatwe.

Wel Gao, student Rice University wraz ze swoim opiekunem Pulickelem Ajayanem oraz współpracownikami, przypadkowo stworzyli kropki kwantowe grafenu wychodząc z włókien węglowych, których używali w badaniach nad przechowywaniem energii. Po poddaniu ich działaniu kwasu, naukowcy stwierdzili w próbce obecność kropek kwantowych węgla.

Zewnętrzne ściany wyjścowych włókien węglowych zawierały wysepki grafenu, postaci węgla tworzącej płachty o grubości zaledwie jednego atomu, przypominające strukturą plaster miodu. Poddając takie włókna działaniu gorącego kwasu azotowego i siarkowego, naukowcy spowodowali rozerwanie struktury węgla i uwolnienie cząstek grafenu o rozmiarach zaledwei 1 do 5nm średnicy. Mieszanina kwasów utleniła też grafen na krawędziach, powodując powstanie tlenku grafenu. W przeciwieństwie do grafenu, jego tlenek w rozmiarach nanometrycznych jest w stanie emitować światło widzialne.

Naukowcy odkryli również, że długość fali emitowanego światła zależy od rozmiaru i struktury brzegów nanocząstek. Dobierając temperaturę reakcji utleniania włókien kwasami, otrzymali oni nanocząstki, które świeciły na różne kolory.

Zbadali oni również toksyczność tak otrzymanych nanocząstek. Poddali działaniu kropek kwantowych grafenu emitujących światło niebieskie i zielone komórki raka piersi. Okazało się, że wzrost komórek był podobny w próbce z nanocząstkami oraz w próbie porównawczej.

drukuj ten artykuł  |   poleć artykuł znajomemu

Najświeższe informacje w kanale RSS

Chemical News:

• Policestabilne po gruntownych zmianach
• Ryszard Kunicki odwołany
• Formalina od LANXESSA
• Rekordowy rok Polic
• BASF: przemysł naftowy i wydobywczy
• Restrukturyzacja przynosi efekty
• Rekordowy I kwartał w DuPont
• Poprawa koniunktury za dwa lata
• Procesory pod napięciem
• BASF z prawami do techonologii LFP