Тақырып: Нанокластерлер, кванттық нүктелер
Кластерлердің қасиеттерін модификациялау әдістері
жүктеу/скачать 0,68 Mb.
|
Ақжарқын Түлкібаева Нанотехнология
- Бұл бет үшін навигация:
- Кластерлерді қолдану аймақтары
| Кластерлердің қасиеттерін модификациялау әдістері
Кластерге басқа элементтерінің атомдарын еңгізіп, оның физикалық және химиялық қасиеттерін өзгертуге болады. Суретте вольфрам атомын қоршаған кремнийдің 12 атомдарынан құрылған кластер көрсетілген. эффектив катализаторларды және Мұндай кластерлердің кванттық компьютерлерді жасауға қолдануларының перспективалары мол. Кластерлердің бір-бірімен немесе олар орналасатын ортамен әрекеттесуі қасиеттерін өзгертуге болады. Нанокомпозиттерде нанокластерлер полимер материалы негізінде жасалынатын ортаның (матрицаның) толтырғышы ретінде қолданылады. Толтырғыш нанобӛлшектерінің бір-бірімен және матрицамен әрекеттесуі композиттың механикалық, электрлік, жылулық және басқа да қасиеттерін анықтайды. Катализде наноқұрылымдар баяғыдан бері қолданылады. Жағдайлардың кӛбісінде метал кластерлері (тотықтық және кӛміртегілік материалдары) тасушы-тӛсенішке орналастырады. Осындай катализаторлар көмірсутекті шикі заттың ірітоннаждық ӛндірісте, органикалық синтезде және т.б. пайдалынады. Бұл жағдайда кластерлердің негізгі қасиеттері байқалады: – олардың қаситтері, соның ішінде катализдік белсенділігі, жеке атомдардың және микроскопиялық бӛлшектердің қасиеттерінен ӛзгеше болады. Кластердегі атомдар саны ӛскенде катализдік белсенділік артады немесе азаяды;
«кемтіктер» туннельдік эффект нәтижесінде орын ауыстыруы мүмкін, егер де кластерлер арасындағы қашықтық немесе металдық кластер мен өткізетін төсеніш арасындағы қашықтық 1-2 нанометрді құрайтыны болса; ұйымдасу мүмкін. Кластерлерді қолдану аймақтары Нанокластерлерді қолдануларының маңызды аймақтарының бірі – медицина, ең алдымен – рак ісіктерін диагностикасы. Жартылай өткізгіштер нанокристалдарының ерекше қасиеті – белгілі жиілігі бар сәулелендіруі нятижесінде қарқынды люминисценциясы. Ісіктер қосымша қан тамырларын өсіретін, ал осы тамырлардың жүйесі өте кеуекті және тармақталған болғандықтан, нанокристалдар негізінде оларда жинақталады және зақымға ұшыраған учаскілердің люминисценциясы анық көрінеді. Қатерлі ісіктердің көзкөрімделудің мұндай процесі пассивті деп аталады. Басқа әдіс – белсенді әдісінде антиденелер, пептидтер, белоктар немесе ДНК типті биологиялық молекуларымен химиялы байланысты нанокластерлері қолданылады. Бұл жағдайда нанокластерлер ісікте жинақталып, оның орналасуын анықтайды. Әдетте Менделеев кестесіндегі 2-ші және 6-шы топтардың немесе 3-ші және 5-ші топтардың қосылыстары (AIIBVI және AIIIBV жалпы формулаларымен анықталатын) қолданылады. Кванттық нүктелердің пішінін меңгеруге және нанобіліктерін алуға болады. мысалы меңгеруге Кластерлер ӛлшемдерін олар ӛсуі кезінде, температура өзгеру немесе өсу уақыты есебінде, болады. Магнит өрісінің қосылуы актив нанокластердердің қатты қызуына және олармен байланысқан рак клеткаларының сау клеткаларына зиянсыз опат болуына әкеледі. Парфюмерияда және медицинада күміс және алтын нанобӛлшектерінің қолданылуы қызығушылық тудырады. Оның себебі – массивті үлгілерде осы асыл металдардың химиялық инерттігінің болуы және тірі организмдегі зат алмасуында олардың қатысуының ерекшеліктері. Өсімдіктерде (жоңышқа, бидай, сұлы), кейбір микроскопиялық уақ саңырауқұлақтар және бактериялар, сыртқы ортадан алтын немесе күміс тұздарын сорып алып, нанокластерлер түрінде жинақтайды. Алғаш көргенде ақ, бұл нанобӛлшектердің бірігуіне, жабысуына ұмтылуға үйлеспейтін сияқты. Бірақта, тірі организмде олар жеке жағдайларда болады. Әртүрлі биоматериалдарда организмнің реакциясы бөлшектер өлшемдеріне немесе массивті беттіктің бұдырмақтылығына тәуелді екендігі кӛрсетілді. Макроскопиялық үлгі организмге бейтарап болып көрінеді, ал микро- және нанобӛлшектер рак ісіктерінің пайда болуына әкеледі. Ғасырлар бойы алтын мен күміс ауруларды емдеуге және сақтандыруға қолданылды. Үндістанда 3 мың жыл бұрын және алтынқұрамды май эссенциялары пайдаланды. ӛсімдік экстрактардан жасалынған Ежелгі Грекияда сарымсақ қоспасымен тұмауратуды емдеді. Күміс ыдысы алтын ұнтақ пен мен құралдары ішек ауыруларынан дәстүрлі қорғау ретінде қарастырылды. XX ғасырда коллоидты алтын ісіп қызару процесілері кӛбісінің емдеуге қолданылады. Цинк тотығының нанокластерлері жиіліктердің аймағында (радиожиіліктерден ультракүлгінге кең дейін) электрмагниттік сәулеленуді жұту бірегей қасиетіне ие. Оларды күн көзінен қорғайтын кремдер, көзілдіріктерде және «елеусіз» қабаттарды жасауға қолдануға болады. жүктеу/скачать 0,68 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|