محققان دانشگاه شهید بهشتی در تحقیقات خود، اقدام به تولید نانوذرات فلزی با خواص نوری ویژه و قابل کاربرد در علم مواد، لیزر و فناوری ارتباطات کرده‌اند؛ روش استفاده شده در این تحقیق می‌تواند به عنوان یک مسیر جایگزین برای تهیه‌ نانوذرات باشد که در مقایسه با سایر روش‌های رایج، علاوه بر افزایش راندمان و سرعت تولید، حذف محصولات جانبی را در تولید نانوذرات در پی خواهد داشت.

 دکتر سید سعید سید حسینی داورانی، عضو هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی و از محققان طرح اظهار کرد: با توجه به رشد روزافزون استفاده از نانوذرات فلزی و اکسید‌های آن‌ها در علوم مختلف در سال‌های اخیر، سنتز و طراحی این مواد نیز با رشد وسیعی روبرو شده است. تا کنون روش‌های مختلفی از جمله روش‌های رادیویی، تجزیه‌ گرمایی، تجزیه‌ شیمیایی و غیره برای ساخت نانو مواد فلزی و اکسید‌های آن‌ها استفاده شده است که بسیاری از آن‌ها زمان‌بر و پرهزینه هستند.

به گفته‌ وی، هدف از انجام این تحقیق، دستیابی به روشی با بازدهی بالا و سرعت بیشتر جهت سنتز نانوذرات اکسید فلزی بوده است. برای این منظور از روش سونوالکتروشیمی استفاده شده است.

سید حسینی داورانی با اشاره به مزیت‌های روش مذکور افزود: روش سونوالکتروشیمی یکی از ساده‌ترین و کم هزینه‌ترین روش‌ها در تولید نانوذرات است. این روش که ترکیبی از امواج فراصوت با روش متداول الکتروشیمی است، نسبت به روش الکتروشیمی منجر به تشکیل ذراتی با ابعاد کوچکتر در حد نانومتر می‌شود. ضمن این که استفاده از امواج فراصوت در طول فرایند، سرعت واکنش را نیز به مقدار زیادی افزایش می‌دهد. به همین دلیل در مقایسه با سایر روش‌ها در این روش می‌توان با سرعت بالاتر و راندمان بیشتر محصول را تولید کرد.

وی خاطرنشان کرد: نانوذرات تولید شده در این طرح، به دلیل ویژگی‌های نوری منحصر بفرد خود، قابلیت کاربرد در علم ساخت لیزر، فناوری ارتباطات، حسگرهای فلورسانسی، ترانزیستورها، تجزیه‌ زیستی و غیره دارند.

این محقق در توضیح کامل‌تر نتایج حاصل شده عنوان کرد: در مقایسه‌ تأثیر هم زدن مکانیکی با شدت بالا و کاربرد امواج فراصوت مشخص شد که ذرات نانوساختار تنها در حضور امواج فراصوت تشکیل می‌شوند. از طرفی بررسی خصوصیات نوری نانوذرات سنتز شده به کمک دستگاه طیف سنجی ماوراء بنفش و نور مرئی و نیز دستگاه فتولومینسانس صورت گرفت. نتایج حاکی از آن بود که با کوچک شدن اندازه‌ ذرات طیف جذب و نشر نانوذرات به سمت امواج الکترومغناطیس با انرژی بیشتر و طول موج‌های کوتاه‌تر جابجا می‌شود.

وی یادآور شد: لازم به توضیح است که در روش مورد استفاده در این طرح، تابش امواج فراصوت نقش کلیدی در سنتز ترکیبات با ساختار نانو دارد. در واقع، هنگامی که امواج فراصوت در سیستم به کار گرفته می‌شود، حباب‌های تولید شده به صورت نامتقارن متلاشی می‌شوند. این نوع متلاشی شدن نامتقارن باعث تشکیل میکروجت‌هایی با سرعت بالا در مایعات و نیز امواج شوک با سرعت بالا در ذرات جامد می‌شود. در نتیجه برخوردهایی بین ذره‌ای ایجاد می‌شود که بر اثر آن ذرات ریز‌تر شده و ترکیبات نانو ساختار تشکیل می‌شود.

سید حسینی داورانی در پایان تأکید کرد: از آنجا که عوامل مختلفی در روش سونوالکتروشیمی بر روی اندازه‌ ذرات مؤثر هستند، به همین منظور در تحقیقات تکمیلی، تأثیر دانسیته‌ جریان بر روی اندازه ذرات مورد بررسی قرار گرفته است که مقاله این کار در حال حاضر پذیرفته شده و در دست چاپ است.

بر اساس این گزارش، نتایج این تحقیقات که حاصل همکاری دکتر سید سعید سید حسینی داورانی، دکتر مصطفی محمدپور امینی از اعضای هیأت علمی دانشگاه شهید بهشتی، دکتر اکرم شهرجردی فارغ التحصیل دکتری شیمی تجزیه و دکتر عزت‌الله نجفی فارغ‌التحصیل دکتری و پسا دکتری شیمی معدنی از این دانشگاه است، در مجله‌ Ultrasonics Sonochemistry به چاپ رسیده است.