Con una scoperta a sorpresa, i ricercatori di nanotecnologia della Flinders University hanno prodotto una gamma di diversi tipi di nanoparticelle d’oro regolando il flusso dell’acqua nel nuovo dispositivo fluidico a vortice, senza la necessità di sostanze chimiche tossiche. L'articolo "Nanogold Foundry Involving High-Shear-Mediated Photocontact Electrification in Water" è stato pubblicato su Small Science .
Il lavoro del laboratorio di chimica verde sulla formazione del nanooro ha portato anche alla scoperta di una reazione di elettrificazione da contatto nell'acqua nel dispositivo, che ha portato alla generazione di idrogeno e perossido di idrogeno.
Nel loro studio, scienziati australiani e stranieri hanno collaborato allo sviluppo delle dimensioni e della forma delle nanoparticelle d'oro da vari parametri di elaborazione VFD e concentrazioni di soluzione di cloruro d'oro.
"Attraverso questa ricerca, abbiamo scoperto un nuovo fenomeno nel dispositivo fluidico a vortice. Il processo di elettrificazione del foto-contatto all'interfaccia solido-liquido che potrebbe essere utilizzato in altre reazioni chimiche e biologiche", afferma Flinders Ph.D. Badriah Mazen Alotaibi, che ha condotto lo studio.
"Abbiamo anche ottenuto la sintesi di nanoparticelle d'oro pure e incontaminate nell'acqua del VFD, senza l'uso di sostanze chimiche comunemente utilizzate, riducendo così al minimo gli sprechi", afferma Alotaibi.
"Questo metodo è significativo per la formazione di nanomateriali in generale perché è un processo ecologico, rapido, scalabile e produce nanoparticelle con nuove proprietà."
Le dimensioni e la forma delle nanoparticelle d'oro sono fondamentali per una vasta gamma di applicazioni, dalla somministrazione di farmaci alla catalisi, al rilevamento e all'elettronica, a causa delle loro proprietà fisiche, chimiche e ottiche.
Il dispositivo fluidico a vortice, ideato dieci anni fa dall'autore senior, il professor Colin Raston della Flinders University, è un tubo a rotazione rapida aperto a un'estremità con liquidi erogati attraverso alimentazioni a getto. È possibile utilizzare diverse velocità di rotazione e applicazione esterna della luce nel dispositivo per sintetizzare le particelle secondo le specifiche.
"I ricercatori di tutto il mondo stanno ora scoprendo che il flusso continuo e il dispositivo fluidico a film sottile sono utili per esplorare e ottimizzare tecniche di lavorazione su scala nanometrica più sostenibili", afferma il professor Raston.
"In questo ultimo esperimento, ipotizziamo che i regimi di taglio elevato del VFD abbiano portato all'effetto quantomeccanico noto come elettrificazione del contatto, che è un altro sviluppo entusiasmante."
Il professor Raston afferma che questa scoperta "rappresenta un cambiamento di paradigma nel modo in cui produrre materiali in modo controllato utilizzando l'acqua, senza la necessità di altre sostanze chimiche, il che contribuisce a un futuro più sostenibile."
Ulteriori informazioni: Badriah M. Alotaibi et al, Nanogold Foundry che coinvolge l'elettrificazione con fotocontatto mediata da taglio elevato in acqua, Piccola scienza (2024). DOI:10.1002/smsc.202300312
Fornito dalla Flinders University
