Patentanmeldt miljøvenlig proces til fremstilling af nanosfærer

En patentanmeldt teknologi til at producere nanosfærer udviklet af et forskerhold ved North Dakota State University, Fargo, kunne muliggøre fremskridt på tværs af flere industrier, herunder elektronik, fremstilling, og biomedicinske sektorer.

Den miljøvenlige proces producerer polymerbaserede nanosfærer (små mikroskopiske partikler), der er ensartede i størrelse og form, samtidig med at den er billig og let reproducerbar. Processen udviklet på NDSU muliggør opskalering af driften til høje produktionsniveauer, uden at kræve specialiseret produktionsudstyr.

Dr. Victoria Gelling, lektor ved Institut for Belægninger og Polymere Materialer ved NDSU, havde en "Eureka!" øjeblik, hvor hun vågnede tidligt en morgen – kl. for at være præcis, en time, hvor de fleste af os stadig sover. Dr. Gelling brugte tidlig morgen kreativitet til at forestille sig en ny måde at oxidere monomerer på, som er relativt små og simple molekyler, til polymerer, som er større, mere komplekse molekyler, der kan bruges til at skabe syntetiske materialer. Dr. Gelling antog, at oxidation af ozon i vand kunne udføre denne opgave.

Senere samme dag i laboratoriet, Dr. Gelling og hendes team testede hypotesen. Ved første forsøg, de skabte en suspension af næsten perfekt afrundede, ensartede nanosfærer, spænder fra 70 til 400 nanometer i diameter. Ud over deres ensartede størrelse, nanosfærerne forbliver suspenderet i opløsningen, og fjernes nemt ved hjælp af en centrifuge.

"Syntesen af ​​nanosfærerne er ret simpel, uden andre krævede kemikalier end vand, ozon, og de små molekyler, der bliver til polymererne, " sagde Dr. Gelling. "Vi har også stram kontrol med størrelsen, da de er smukke, perfekte kugler."

På grund af deres ensartede størrelse og form, nanosfærerne kunne have anvendelse på tværs af flere industrier. Ifølge Dr. Gelling, sådanne nanosfærer kunne bruges til at:

• Fremstil højtydende elektroniske enheder og energieffektive digitale skærme
• Skab materialer med høj ledningsevne og mindre dele til forbrugerelektronik
• Lever medicin direkte til syge celler i kroppen
• Giv en antibakteriel belægning på forbindingen til sår
• Udvikle nanosensorer til at hjælpe med tidlig sygdomsdetektion
• Skab belægninger, der giver øget beskyttelse mod korrosion og slid