Bastano un microonde ed un pomodoro per avere nanostrutture di carbonio fluorescenti

I “carbon-dots” (C-dots) sono una classe emergente di nanomateriali fluorescenti composti principalmente da carbonio. Dalla loro scoperta, avvenuta per casualità nel 2004 durante la purificazione di nanotubi di carbonio, c’è stato un crescente interesse verso queste nanostrutture che presentano effetti di confinamento quantico e che potrebbero quindi rappresentare un’alternativa ai quantum dots (punti quantici) di semiconduttori. Inoltre i C-dots possono essere ottenuti da fonti quali biomasse di varie tipologie, come frutta, verdura, fiori, permettendo così un ridotto impatto ambientale dalla sintesi di tali nanostrutture. Data la giovane età di questo nanomateriale, i meccanismi quantici alla base della fluorescenza dei C-dots non sono stati ancora compresi in pieno, se si aggiunge poi che carbon dots ottenuti da fonti diverse presentano proprietà distinte e strutture ambigue, studiare questi nanomateriali appare ancora più complicato. Una ricerca pubblicata recentemente su Nanotechnology potrebbe in parte far luce sui carbon dots facilitandone lo studio e l’utilizzo. Ricercatori della Qingdao Agricultural University hanno sintetizzato carbon-dots utilizzando pomodori freschi attraverso un semplice processo di pirolisi assistita da microonde. In pratica i pomodori vengono ridotti in polpa che successivamente è disciolta in acqua. Tale soluzione viene riscaldata per mezzo delle microonde, centrifugata, così da rimuovere le particelle più grandi, ed infine filtrata per dialisi da cui si ricava una polvere solida composta da carbon dots. La sintesi dei C-dots è stata svolta anche in presenza di etilendiammina (EDA) ed urea, utilizzati come fonte di azoto per studiare gli effetti del “dopaggio” con tale atomo sulle proprietà di queste nanostrutture. L’aggiunta di EDA permette di ottenere nanoparticelle (ECDs)  più piccole (circa 20 nanometri), rispetto ai C-dots puri (CDs), che presentano un diametro di circa 40 nanometri. Inoltre l’emissione dei ECDs è spostata ad energie minori rispetto a quella dei CDs. I carbon dots dopati con urea (UCDs) hanno dimensioni ancora più ridotte (circa 4 nanometri), una struttura più cristallina ed emettono nella parte ultravioletta dello spettro. Questi carbon dots dopati potrebbero essere utilizzati come sensori o per il bio-imaging.   
Maggiori info su Phys.org.
[info-autore nome=”christian-bellacanzone”]

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