نانوذرات طلا در کشور تولید شد

به گزارش ایسنا، پژوهشگران مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران، طی پژوهشی با استفاده از تابش امواج اولتراسونیک به‌همراه کندوسوز لیزری، بازدهی سنتز لیزری نانوذرات طلا را که کاربردهای ویژه‌ای درعلوم مختلف ازجمله پزشکی، تهیه کاتالیست‌ها و همچنین قطعات اپتیکی خطی و غیر‌خطی دارند افزایش دادند.

سیامک دادرس، محقق این طرح، هدف از انجام این پژوهش را «یافتن روشی برای افزایش بازدهی سنتز لیزری نانوذرات طلا» عنوان و خاطرنشان کرد: «نانوذرات به ‌دست‌آمده از روش‌های متداول شیمیایی، اغلب ناخالص است و از این رو، باید افزودنی‌های شیمیایی باقی‌مانده بر سطح آنها حذف شود. در حالی که نانوذرات سنتز شده به روش لیزری که در اثر سرد شدن سریع پلاسمای حاوی گونه‌های جدا شده از سطح هدف، در اثر کندوسوز لیزری تشکیل می‌شوند، نیاز به خالص‌سازی پس از سنتز ندارند که از مزایای این روش به شمار می‌رود؛ اما به‌ دلیل پایین بودن بازدهی سنتز در استفاده از روش لیزری به‌ تنهایی، از روش ترکیبی کندوسوز لیزری پالسی در محیط مایع، همراه با تابش امواج اولتراسونیک، که به‌عنوان روشی مناسب و کارآمد است می‌توان استفاده کرد.»

وی در این پژوهش، از تابش همزمان co-irradiat ion پالس‌های بسیار کوتاه لیزر Nd:YAG با سوئیچ Q و امواج اولتراسونیک، برای انجام آزمایش‌های سنتز نانوذرات طلا بهره گرفته و اثر این امواج را در بهبود بازدهی سنتز، مورد مطالعه قرار داده است. بدین منظور، وی، فرآیند کندوسوز لیزری با چگالی‌های انرژی مختلف لیزر را، در حضور یا عدم حضور امواج نام‌برده بررسی کرد.

بررسی‌ها نشان می‌دهند که در حالت استفاده از امواج اولتراسونیک در تمامی چگالی‌های انرژی لیزر اعمال شده، غلظت نانوذرات طلا (بدون تغییر در توزیع اندازه و شکل آنها) افزایش می‌یابد.

دادرس، درمورد نحوه انجام این پژوهش معتقد است: «طلای به‌کار رفته در سنتز نانوذرات طلا، یک قطعه طلا با خلوص 999/99 درصد بود. این ذرات در کف یک ظرف شیشه‌یی محتوی آب مقطر بدون افزودنی‌های شیمیایی قرار گرفت. سپس ظرف مورد نظر در درون یک حمام اولتراسونیک که با توجه به شرایط آزمایش روشن یا خاموش بود، تعبیه شد.

برای انجام آزمایش‌های کندوسوز لیزری، از یک لیزر Nd:YAG با سوئیچ Q استفاده شد که پرتو آن به‌وسیله روبشگر موجود در خروجی لیزر، جابه‌جا و با استفاده از لنز f-theta روی قطعه‌کار کانونی شد و کندوسوز ناشی از آن منجر به تشکیل نانوذرات طلا شد.»

نتایج آزمایش‌ها حاکی است که اعمال امواج اولتراسونیک در این فرایند، باعث افزایش بازدهی سنتز می‌شود که مشاهدات طیف سنجی جذبی و میکروسکوپ الکترونی TEM، تأیید کننده این مطلب هستند.

این پژوهش، به‌عنوان بخشی از پروژه سنتز نانوذرات فلزی به ‌روش لیزری است که سیامک دادرس‌ (کارشناس ارشد فوتونیک) با همکاری مهندس پروانه جعفرخانی و مهندس محمدجواد ترکمنی و با حمایت دکتر جمشید صباغ‌زاده (مدیر عامل مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران) در آزمایشگاه فرآوری مواد با لیزر (واقع در مرکز ملی علوم و فنون لیزر ایران) انجام داده است.

به گزارش ستاد ویژه توسعه فن‌اوری نانو، جزیئات این پژوهش نیز در مجله Journal of Physics D: Applied Physics منتشر شده‌است.