محققان موفق به سنتز کپسول‌های کوچک به ابعاد یک نانومتر شدند که با استفاده از یون‌های مس و روی پر شده‌اند. آنها یون‌های پالادیوم و پلاتیم را درون کپسول‌هایی این چنینی قرار دادند که در نهایت پرتوهای فلورسانس آبی از کپسول‌ها منتشر شد.
به گزارش “یک پارس” به نقل از ایسنا، نانوکپسول‌های مولکولی دارای کاربردهای وسیعی هستند، از آنها می‌توان به عنوان مواد عملگر نوری استفاده کرد.
اما مشکلی که در این میان وجود دارد، آن است که تولید کپسول‌های حاوی پالادیوم بسیار دشوار است و نشر فلورسانس ضعیفی دارند. یک گروه تحقیقاتی از موسسه توکیو تک موفق شدند ترکیبات فلورسانس چند رنگی تولید کنند، برای این کار آنها مولکول‌های فلورسانس را با ترکیب شیمیایی مناسب درون نانوکپسول‌هایی قرار دادند.
پدیده فلورسانس دارای کاربردهای وسیعی است، از آنها می‌توان در تحقیقات پایه و مطالعات عملی استفاده کرد. در میان ترکیبات فلورسانس مختلف، ساختارهای کپسولی شکل با ابعاد نانومتری دارای خواص فلورسانس قوی هستند.
کپسول‌ها و قفس‌های مولکولی را می‌توان از طریق خودآرایی تهیه کرد. البته بیشتر یون‌های فلزی مانند پالادیوم و پلاتین، ترکیباتی هستند که نشر ندارند.
«ییچیتو یوشیزاوا» و «ژیوا لی» با همکاری محققانی از موسسه فناوری توکیو در این پروژه ترکیب شیمیایی جدیدی به نام M2L4 ارائه کرده‌اند. در این فرمول، M جای مس یا روی است که خواص فلورسانس خوبی دارد.
کپسول‌های M2L4 از دو یون و چهار لیگند تشکیل می‌شوند که در ساختار آنها لیگندها نقش فلورسانس دارند.
آنالیز بلورشناسی اشعه ایکس نشان می‌دهد که فضای درونی این قفس بسیار کوچک است، به طوری که قطر آن یک نانومتر است.
فلز روی دارای تابش فلورسانس آبی با بهره ۸۰ درصد است، این درحالی است که کپسول‌های حاوی نیکل و منگنز نشر ضعیفی داشته و پلاتین و پالادیوم فاقد نشر هستند.
نشر کپسول مس به حلال مورد استفاده آن بستگی دارد، برای مثال اگر از دی‌متیل سولفوکسید استفاده شود، کپسول نشر آبی داشته و در صورت استفاده از استونیتریل هیچ نشری وجود نخواهد داشت.
این اولین تحقیقی است که در آن خواص نشر کپسول‌های مولکولی مورد مطالعه قرار می‌گیرد.
پژوهشگران معتقدند که این نانوکپسول‌ها می‌توانند کاربردهای وسیعی در ادواتی همچون حسگرهای شیمیایی، پیمایشگرهای زیستی و دیودهای نشر نوری داشته باشند.
نتایج این تحقیق در قالب مقاله‌ای تحت عنوان «Isostructural M2L4 Molecular Capsules with Anthracene Shells: Synthesis, Crystal Structures, and Fluorescent Properties» در نشریه «Chemistry – A European Journal» به چاپ رسیده است.
تکنولوژی