بررسیهای محققان نشان میدهد كه مولكولهایی به نام لیگاند با اصلاح سطحی میتوانند تاثیر شگرفی در رفتار نانوذرات داشته باشند.
به نقل از وبگاه فناوری نانو، نانوذرات دارای خواص كم نظیری هستند كه آنها را به ابزاری استثنایی با كاربردهای مختلف، از پزشكی گرفته تا الكترونیك تبدیل میكند. یكی از حقایق كمتر شناخته شده در مورد آنها این است كه سطح این نانوذرات نقش مهمی در رفتار و عملكرد آنها دارد.
تحقیقات جدید به رهبری ولادیمیر باولین، محقق دانشگاه هامبورگ، نشان داده است كه لیگاندها میتوانند محیطهای محلی خاصی را در سطح نانوذرات ایجاد و بهعنوان یك لایه محافظ عمل میكنند تا پایداری نانوذرات را فراهم و از تجمع آنها جلوگیری كنند.
بر اساس این تحقیقات، لیگاندها همچنین میتوانند با جذب یا دفع یونها، بار سطحی خود را تغییر دهند. این امر بار مؤثر نانوذره و در نتیجه خواص آن را تغییر میدهد. ولادیمیر باولین میگوید: این تغییر در بار یونی میتواند یك اثر دومینویی داشته باشد، و بر سایر خواصی كه ممكن است در ابتدا نادیده گرفته شده باشند، تاثیر بگذارد. این محیط محلی میتواند تاثیر قابل توجهی بر رفتار نانوذره داشته باشد، برهمكنشهای آن با مولكولهای دیگر را تغییر و عملكرد آن را تحت تاثیر قرار دهد.
پدیده تغییر خواص سطح پیامدهای قابل توجهی برای كاربردهای حسگری دارد. غلظت موادی كه اندازهگیری میشوند، در صورتی كه در نزدیكی سطح نانوذره باشند، میتواند بهطور قابل توجهی متفاوت باشد. درك و بهرهبرداری از این تنوع میتواند منجر به توسعه فناوریهای تشخیص دقیقتر و حساستر شود.
علاوهبر این، نقش لیگاندها میتواند برای تعدیل واكنشهای شیمیایی كه در نزدیكی سطح نانوذره اتفاق میافتد مورد استفاده قرار گیرد. با مهندسی دقیق لیگاندها، میتوان محیطهایی را ایجاد كرد كه به طور انتخابی مولكولها را صاف، واكنشها را تسریع یا پروتئینهای خاص را حتی در غلظتهای پایین جذب كنند.
به گفته دانشمندان این یافتهها میتواند تاثیر قابل توجهی در زمینههای مختلف از سلامت گرفته تا تولید مواد شیمیایی و فناورینانو داشته باشد.
نتایج این تحقیق در نشریه Accounts of Chemical Research منتشر شده است.