Una nuova tecnologia, in grado di analizzare i nanomateriali nella nostra vita quotidiana con l'uso del comune 'sale'. Ciò consente a varie molecole di amplificare, fino a centinaia di volte, i segnali che producono in risposta alla luce, rendendoli così molto utili per la ricerca sui nanomateriali.

Un gruppo di ricerca, guidato dal professor Chang Young Lee presso la School of Energy and Chemical Engineering dell'UNIST ha introdotto una nuova tecnologia, che consente di osservare facilmente i nanotubi di carbonio (CNT) a temperatura ambiente. Il rivestimento della superficie dei CNT con cristalli di sale consente l'osservazione diretta della forma e dei cambiamenti di posizione dei CNT. Le loro scoperte hanno anche rivelato che i cristalli di sale prodotti sui CNT potrebbero fungere da lente attraverso la quale osservare i nanomateriali.

Nanotubi di carbonio (CNT), che sono materiali tubiformi costituiti da atomi di carbonio legati in forme esagonali, hanno recentemente attirato molta attenzione grazie alla loro ottica unica, meccanico, e proprietà elettriche. Però, i singoli nanotubi di carbonio sono difficili da osservare con un microscopio ottico generale a causa delle loro dimensioni estremamente ridotte. Sebbene questi oggetti su una scala molto fine possano essere esaminati tramite il microscopio elettronico che utilizza un fascio di elettroni o la microscopia a forza atomica (AFM) che utilizza la forza tra i singoli atomi, tali metodi sono di difficile utilizzo e limitano l'area osservabile.

Il team ha superato queste limitazioni utilizzando sali comunemente presenti nell'ambiente. Quando l'acqua salata viene aggiunta ai nanotubi di carbonio disposti in una dimensione e viene applicato un campo elettrico, gli ioni di sale si muovono lungo la superficie esterna del nanotubo di carbonio per formare cristalli di sale. Questi cristalli di sale - "vestiti" - consentono l'osservazione di nanotubi di carbonio distribuiti su una vasta area utilizzando solo il microscopio ottico comunemente usato nei laboratori. I cristalli di sale si sciolgono bene in acqua, che non danneggia i nanotubi di carbonio, e sono stabili prima di essere lavati via, in modo che possano essere visualizzati semi-permanentemente.

Il team ha anche scoperto che i cristalli di sale formati sui nanotubi di carbonio possono amplificare i segnali ottici dei nanotubi di centinaia di volte. Normalmente, quando si riceve la luce, le molecole interne interagiscono con l'energia luminosa per emettere nuovi segnali, o segnali ottici. L'amplificazione e l'analisi di questo segnale rivela le proprietà del materiale, con cristalli di sale che fungono da "lente" per amplificare il segnale ottico. Infatti, il team ha utilizzato la "lente di sale" per scoprire facilmente le proprietà elettriche ei diametri dei nanotubi di carbonio.

"Il grado di amplificazione del segnale ottico può essere controllato modificando l'indice di rifrazione in base al tipo di sale e alla forma e dimensione dei cristalli di sale, " dice Yun-Tae Kim della School of Energy and Checmial Engineering presso l'UNIST, il primo autore dello studio.

Il team ha fatto un ulteriore passo avanti utilizzando una "lente di sale" per spostare tracce di molecole di glucosio e urea attraverso la superficie esterna dei nanotubi di carbonio e rilevarle. La lente di sale formata sulla superficie esterna dei nanotubi di carbonio amplifica il segnale ottico per trovare una molecola contenente una mole (M) di cento diametri.

"La chiave di questa tecnologia è la capacità di misurare le proprietà fisiche in tempo reale senza danneggiare i nanomateriali a temperature e pressioni normali, " afferma il professor Lee. "I nostri risultati potrebbero essere applicati più ampiamente alla ricerca di nanomateriali e nanofenomeni".