Исследователи из Университета Монаша обнаружили, что листы оксида графена могут изменять структуру и становиться каплями жидкого кристалла спонтанно и без специального оборудования.Исследователи говорят, что теперь, когда капли графена легко производить, это открывает возможности для его использования в доставке лекарств и обнаружении болезней.Результаты, опубликованные в журнале ChemComm, основаны на существующих знаниях о графене. Графен, один из самых тонких и прочных материалов, известных человеку, представляет собой двумерный слой углерода толщиной всего в один атом.
Благодаря «сотовой» структуре «чудо-материал» в 100 раз прочнее стали, обладает высокой проводимостью и гибкостью.Доктор Майнак Маджумдер из инженерного факультета сказал, что, поскольку капли графена меняют свою структуру в ответ на присутствие внешнего магнитного поля, его можно использовать для приложений с контролируемым высвобождением лекарств.«В системах доставки лекарств, как правило, используются магнитные частицы, которые очень эффективны, но их нельзя использовать всегда, потому что эти частицы могут быть токсичными в определенных физиологических условиях», — сказал доктор Маджумдер.
«В отличие от графена, он не обладает какими-либо магнитными свойствами. Это в сочетании с тем фактом, что мы доказали, что его можно легко и дешево превратить в жидкий кристалл, усиливает вероятность того, что однажды он может быть использован для нового типа доставки лекарств. система."Обычно для превращения графена в сферическую форму требуются распылители и механическое оборудование.
В этом случае все, что команда сделала, это поместила листы графена в раствор, чтобы обработать его для промышленного использования. При определенных условиях pH они обнаружили, что графен ведет себя как полимер — сам меняет форму.Первый автор статьи, г-жа Рэйчел Ткач с инженерного факультета, сказала, что неожиданное открытие произошло во время обычных испытаний.«Возможность спонтанно изменять структуру графена с отдельных листов на сферическую сборку имеет огромное значение.
Никто не думал, что это возможно. Мы доказали, что это возможно», — сказала г-жа Ткач.«Теперь мы знаем, что сборки на основе графена могут самопроизвольно изменять форму при определенных условиях, мы можем применить эти знания, чтобы увидеть, меняется ли она при воздействии токсинов, что также потенциально открывает путь для новых методов обнаружения болезней».
Обычно ювелиры используют усовершенствованную версию поляризованного микроскопа, базирующегося в Морской биологической лаборатории США, для обнаружения мельчайших изменений графема.Доктор Маджумдер сказал, что сотрудничество с исследователями по всему миру и доступ к самому сложному оборудованию в мире сыграли важную роль в этом прорывном открытии.«Мы использовали микроскопы, аналогичные тем, которые используют ювелиры, чтобы увидеть чистоту драгоценных камней. Единственное отличие состоит в том, что те, которые мы использовали, намного более точны благодаря сложной системе аппаратного и программного обеспечения.
Это дает нам важную информацию об организации графеновые листы, позволяющие нам распознавать эти уникальные структуры », — сказал доктор Маджумдер.Доктор Мажумдер и его команда работают с партнером по графитовой промышленности, компанией Strategic Energy Resources Ltd, и экспертом по визуализации в поляризованном свете, доктором Рудольфом Ольденбургом из Морской биологической лаборатории, США, чтобы изучить, как эту работу можно перевести и коммерциализировать.
Это исследование стало возможным благодаря гранту ARC Linkage, предоставленному компании Strategic Energy Resources Ltd и Университету Монаша, и стало первым грантом для исследования графена в Австралии.«Мы очень рады сотрудничать с командой доктора Маджумдера в университете Монаша.
Прогресс, достигнутый ими в нашем совместном проекте, поразителен», — сказал он.