التلاعب بذرَّات المعادن

تُعرف الأيونات العضوية أو الجزيئات التي ترتبط على سطح الجسيمات النانوية للمعادن النبيلة باسم الربائط. وعادةً ما يجري تعديل هذه الربائط لتكوين جسيمات نانوية قد تُستخدم في تطبيقات عملية.

إلا أنه حتى الآن، لم يُعرَف على وجه الدقة كيف يغير تعديل الربيطة من الخصائص الإلكترونية والبصرية للجسيمات النانوية في المعادن.

في دراسة حديثة نشرتها مجلة الكيمياء غير العضوية Inorganic Chemistry¹ بيّن باحثون من السعودية والولايات المتحدة كيفية تغيير جزيئات حمض ميركابتو نتروبنزين، المرتبطة بالسطح للخصائص الإلكترونية والبصرية للجسيمات النانوية للفضة.

تمكن الباحثون من إحداث هذا التغيير عبر التبديل في كيمياء درجة حموضة هذه النظم.

ففي حالة زيادة مستويات الحموضة على 13، تفقد الأحماض العضوية المترابطة على السطح أيونات الهيدروجين، وهو ما يتسبب في تشكيل جسيمات نانوية من الفضة قابلة للذوبان ومستقرة في المحاليل المائية. 

حين خُفِّضت درجة الحموضة من 13 إلى 7، شكّل جزيئان حمضيان متجاوران على سطح الجسيمات النانوية هياكل كيميائية تسمى بالديمرات، يتألف كلٌّ منها من جزيئين متطابقين من الأحماض.

هذه الديمرات هي المسؤولة عن تغيير الهيكل الإلكتروني للجسيمات النانوية، وكذلك خصائصها البصرية. 

ويقول الباحث عمر محمد -من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية بالسعودية-: "يقدّم هذا البحث أداة بسيطة وفعالة لضبط الخصائص البصرية والإلكترونية للجسيمات النانوية للمعادن، وهو ما قد يفيد في صناعة محفِّزات حساسة للضوء وأجهزة استشعار طبية حيوية".

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.