Nyt nanopartikelbaseret materiale kunne detektere antibiotika i vand

Et internationalt team af forskere har udviklet en ny type stærk og elastisk todimensionel (2D) membran. Opfindelsen kunne vise sig at være nyttig, for eksempel til at påvise rester af antibiotika fra vand.

Todimensionelle materialer er ultratynde og består af enten enkelt- eller fålags atomer. For nylig har nanopartikel-baserede 2D-materialer vundet enorm interesse blandt forskere og industri på grund af deres mekaniske styrke, fleksibilitet og optiske og elektroniske egenskaber, som kunne gøre dem til nøglekomponenter, for eksempel i nye optoelektroniske enheder, sensorer og næste generation af computere. teknologier. Indtil videre eksisterer der dog ingen kommercielle applikationer på grund af problemer med både skalerbarhed og opnåelse af ensartede produkter fra en batch til en anden.

Et forskerhold ledet af Nonappa, lektor ved Tampere Universitet og adjungeret professor ved Aalto Universitet, har nu været i stand til at fremstille en stor 2D monolagsmembran ved hjælp af metalnanopartikler, der overgår nogle af disse vanskeligheder.

"Disse membraner er mekanisk robuste og kan overføres til ethvert substrat af interesse til ønskede anvendelser. Vores tilgang muliggør hurtig, skalerbar og effektiv fremstilling af ultratynde membraner med stort område," siger Nonappa.

I modsætning til rutinemæssigt brugte nanopartikler brugte holdet sølvnanopartikler med en præcist defineret molekylær struktur. De makroskopiske membraner blev fremstillet ved hjælp af en selvsamlingsmetode.

"Membranerne viser elastisk adfærd, hvilket gør dem potentielt anvendelige, for eksempel i fleksible transistorer og hukommelsesenheder i bærbar elektronik og displays. De eksperimentelle resultater på deres mekaniske egenskaber er yderst reproducerbare og pålidelige," beskriver postdoc-forsker Alessandra Griffo fra Saarland University.

Forskerholdet har også undersøgt egnetheden af ​​de nyudviklede membraner som substrater til påvisning af antibiotika i vand. Med den øgede brug af lægemidler og deraf følgende forurening af overflade- og grundvand med antibiotika er der et presserende behov for hurtig og pålidelig detektion.

"Vi kan detektere ekstremt lave mængder af antibiotika opløst i vand med en høj grad af reproducerbarhed," forklarer postdoc-forsker Anirban Som fra Aalto Universitetet.

I fremtiden vil teamet fokusere på at tilpasse membranfremstillingsmetoderne til andre typer nanopartikler, ved at bruge dem som komponenter i for eksempel fleksible hukommelsesenheder og smarte e-skin-applikationer.

Resultaterne blev offentliggjort den 2. august i tidsskriftet Small . + Udforsk yderligere

Bæredygtige optiske fibre udviklet af methylcellulose