(Phys.org)—I ricercatori hanno dimostrato che la polpa di pomodoro disciolta in acqua può eventualmente essere trasformata in una polvere di nanoparticelle contenenti punti di carbonio con diametri inferiori a 5 nm. Come tutti i puntini di carbonio, una delle caratteristiche principali dei punti di carbonio di origine del pomodoro è un'intensa fluorescenza, che possono portare ad applicazioni nell'imaging e nel rilevamento.

I ricercatori, guidato da Jinping Wang alla Qingdao Agricultural University, hanno pubblicato un articolo sulla sintesi dei punti di carbonio dal pomodoro in un recente numero di Nanotecnologia .

I punti di carbonio sono una nuova classe di nanomateriali a fluorescenza che i ricercatori stanno studiando come possibile alternativa ai punti quantici dei semiconduttori e ai coloranti organici. Perché sono così nuovi, i meccanismi quantistici alla base della loro fluorescenza non sono ancora ben compresi. I punti di carbonio possono provenire da molte fonti diverse, dai nanotubi di carbonio alle biomasse di vario genere, come frutta, la verdura, e fiori, e punti provenienti da fonti diverse mostrano proprietà di fluorescenza diverse.

Un vantaggio dell'utilizzo dei pomodori come fonte di punti di carbonio è che i pomodori sono poco costosi e il processo è relativamente semplice. Fondamentalmente, il pomodoro fresco viene tagliato a pezzi, ridotto in poltiglia da un compattatore di tessuti, sciolto in acqua, scaldato al microonde, centrifugato per rimuovere eventuali particelle di grandi dimensioni, e poi filtrato dalla dialisi, lasciando dietro di sé una polvere solida di nanoparticelle. Sebbene il processo sia semplice, i ricercatori hanno dimostrato che ha ancora il potenziale per produrre punti di carbonio di alta qualità.

Uno dei risultati più importanti del nuovo studio è che le proprietà di fluorescenza UV dei punti di carbonio possono essere controllate grazie all'effetto di confinamento quantistico, il che non è spesso il caso dei punti di carbonio provenienti dalla biomassa. Qui, i ricercatori hanno dimostrato che, aggiungendo alcuni composti organici (etilendiammina (EDA) e urea), potevano controllare le dimensioni e regolare la fluorescenza delle nanoparticelle formate dalla polpa di pomodoro.

"I punti di carbonio freschi di pomodoro sintonizzati dall'urea possono emettere fluorescenza nella regione UV a causa dell'effetto di confinamento quantistico, " Wang ha detto Phys.org . "Il nostro piano di ricerca futuro è quello di ottenere punti di carbonio emissivi rossi utilizzando la biomassa come precursori".

Per illustrare le potenziali applicazioni, i ricercatori hanno valutato i punti di carbonio per il loro uso come agenti coloranti per i funghi bioimaging, e anche come sensori per la vanillina, che trova applicazioni nell'industria dei biocarburanti. I ricercatori hanno dimostrato che i punti di carbonio erano altamente biocompatibili con i funghi e si illuminavano intensamente quando eccitati da un laser. Nel caso del rilevamento della vanillina, hanno dimostrato che la vanillina spegne la fluorescenza dei punti di carbonio, con la quantità di tempra essendo proporzionale alla concentrazione di vanillina. I ricercatori hanno in programma di studiare ulteriormente queste applicazioni e altre in futuro.

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