در دانشگاه فنی مونیخ صورت گرفت

ماده مصنوعی خود تجزیه شونده

ماده مصنوعی خود تجزیه شونده به گزارش رمز من محققان در دانشگاه فنی مونیخ (TUM) با الهام از یك روش بیولوژیكی موفق به توسعه موادی گردیدند كه در زمان اتمام انرژی،به خودی خود از بین می رود.



به گزارش رمز من به نقل از ایسنا و به نقل از گیزمگ، اغلب مواد مصنوعی طول عمر بسیار زیادی دارند كه این امر در زمانی كه از آنها استفاده می كنیم بسیار عالی و در زمانی كه دیگر به آنها نیازی نداریم بسیار بد است.
اگر یك حیوان یا گیاه انرژی خود را از طریق غذا یا نور خورشید مجددا تامین نكند ، قطعا مرده و تجزیه خواهد شد. اما یك ماده مصنوعی این نوع تبادل انرژی را با محیط انجام نداده، به طوری كه می تواند طولانی مدت در محیط زیست باقی بماند و وقتی ما در نهایت بخواهیم آن را تجزیه كرده و از بین ببریم، باید انرژی زیادی را از طریق فرآیندهای بازیافتی صرف كنیم، كه این كار روندی مقرون به صرف نیست.
بسیاری از مواد ساخته دست بشر از پایداری بسیار بالایی برخوردار هستند و تجزیه آنها به اجزای تشكیل دهنده خود، نیازمند صرف انرژی بسیار زیادی است. اما این روال در طبیعت به این شكل نیست چرا كه سلولهای زیستی به طور مداوم مولكول های جدید را از مولكول های بازیافتی سنتز می كند.
برخی از این مولكول ها ساختارهای بزرگی به نام "مجامع ابرمولكولی"(supramolecular) تجمیع شده كه اجزای ساختاری سلول را تشكیل می دهد.
این گروه پویا الهام بخش محققان شده تا موادی را تولید كنند كه در صورت عدم نیاز و كارآیی به خودی خود تخریب شوند.
تیم تحقیقاتی TUM، برای تقلید از این سیستم های طبیعی، تركیبی از مولكول هایی را ایجاد كردند كه آزادانه شروع به حركت كرده، اما وقتی سوخت به آنها اضافه می شود، به هیدروژل تبدیل می شوند.
این سوخت به شكل مولكول های با انرژی بالا به نام carbodiimides درآمده و واكنش های شیمیایی تا زمان تامین انرژی پایداری این ماده را حفظ می كند.
اما هنگامی كه انرژی آن تمام شود، به سادگی به مولكول های اولیه خود تجزیه خواهد شد.
در تست های آزمایشگاهی، این گروه موفق به ایجاد موادی با طول عمر قابل پیش بینی از چند دقیقه تا چند ساعت شدند و بعد از پایان عمر و تجزیه شدن، این فرایند را می توان با اضافه كردن سوخت دیگر مجددا راه اندازی كرد.
به گفته محققان این پژوهش، از این روش می توان در سیستم های دارورسانی هوشمند و هدفمند و در نهایت قطعات الكترونیك و بسته بندی هایی كه در زمان دلخواه به صورت خود تخریب شونده از بین می روند استفاده و با اینكار از تخریب محیط زیست جلوگیری كرد.
این تحقیق در مجله Nature Communications منتشر شده است.

 

1396/05/18
17:26:22
5.0 / 5
345
تگهای خبر: انرژی , هوشمند , الكترونیك
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
نظر شما در مورد این مطلب
نام:
ایمیل:
نظر:
سوال:
= ۳ بعلاوه ۵
رمز من - Ramzeman
ramzeman.ir - حقوق مادی و معنوی سایت رمز من محفوظ است

رمز من

فناوری اطلاعات و امنیت