به گزارش ثریا - کریستالی را تصور کنید که فقط با تماس با یک آلاینده، تغییر رنگ می‌دهد و تقریباً بلافاصله حضور آن آلاینده را آشکار می‌کند. دانشمندان مؤسسه فناوری شیباورا ژاپن(SIT) کریستالی ساخته‌اند که می‌تواند به این هدف دست یابد.
به نقل از اس‌ای، این تیم با طراحی یک مولکول جدید به نام «مشتق پیرازیناسن»( pyrazinacene derivative)، بلوری را توسعه دادند که در مواجهه با نفتالین که یک آلاینده معروف هوا و آب است، رنگ خود را از سبز مایل به آبی به بنفش مایل به قرمز تغییر می‌دهد.
چیزی که آن را قابل توجه‌تر می‌کند این است که این تغییر، قابل برگشت است، به این معنی که این کریستال می‌تواند به رنگ اصلی خود بازگردد و دوباره مورد استفاده قرار گیرد.
این پژوهش می‌تواند منجر به توسعه نسل بعدی حسگرهای شیمیایی شود که به محافظت از سلامت انسان و محیط زیست کمک می‌کنند.
محققان ژاپنی خاطرنشان می‌کنند: این بلور قادر به واکنش با نفتالین برای ایجاد یک تغییر رنگ برگشت‌پذیر است.
به گفته آنان، چنین کریستال‌های تغییر رنگ دهنده‌ای می‌توانند کاربردهای بالقوه و مختلفی در علم مواد داشته باشند.
بلوری با قابلیت انتقال بار دوگانه
برای درک اینکه چه چیزی این بلور یا کریستال پیرازیناسن را خاص می‌کند، مهم است که کمی در مورد فرآیند انتقال بار (حرکت الکترون) که در واقع باعث تغییر رنگ آن می‌شود، بدانیم.
این رخداد می‌تواند در یک مولکول واحد (انتقال بار درون مولکولی یا ICT) یا بین دو مولکول مختلف (انتقال بار بین مولکولی یا CT) رخ دهد. در حالی که ICT اغلب در رنگ‌ها و OLEDها استفاده می‌شود، CT نقش عمده‌ای در سلول‌های خورشیدی و نیمه‌رساناها ایفا می‌کند.
با این حال، ترکیب هر دو نوع انتقال بار در یک ماده چالش برانگیز بوده است. این به این دلیل است که به کنترل دقیق روی طراحی مولکولی و برهمکنش‌های بین مولکولی نیاز دارد. علاوه بر این، سیستم ترکیبی باید از موادی تشکیل شده باشد که تحت چنین شرایط انتقال سریع (الکترون) پایدار بماند.
محققان برای غلبه بر این مشکل، یک مولکول جدید به نام «ترکیب یک»، نوعی پیرازیناسن با گروه‌های اهداکننده الکترون (تری‌فنیل‌آمین‌ها) و گروه‌های پذیرنده الکترون (گروه‌های سیانو) طراحی کردند که همگی از طریق یک هسته حلقه‌ای شکل با کمبود الکترون به هم متصل هستند.
این ساختار به الکترون‌ها اجازه می‌دهد تا درون مولکول(ICT) حرکت کنند و رنگ آبی مایل به سبز به آن بدهد. هنگامی که این ترکیب با نفتالین مخلوط شد، این دو مولکول در یک نسبت کامل یک به یک متبلور شدند.
این جفت شدن نزدیک، نحوه حرکت الکترون‌ها را تغییر داد. برخی از الکترون‌ها به جای ماندن در «ترکیب یک»، از نفتالین به کریستال جدید حرکت کردند. این تغییر در جریان الکترون باعث شد که کریستال به طرز چشمگیری تغییر رنگ دهد و از سبز مایل به آبی به بنفش مایل به قرمز و به انتقال بار بین مولکولی(CT) دست یابد.
کازوشی ناکادا(Kazushi Nakada)، محقق ارشد و دانشجوی فارغ التحصیل در SIT گفت: طراحی مولکول ما رقابت بین انتقال بار درون مولکولی و بین مولکولی را ایجاد می‌کند. این کار به مولکول ما اجازه می‌دهد تا به عنوان یک حسگر عمل کند که می‌تواند از طریق یک تغییر رنگ ساده، حتی مقادیر کمی از نفتالین را در آب شیرین و آب دریا شناسایی کند.
یک آشکارساز آلاینده انتخابی و قابل استفاده مجدد
هنگامی که نویسندگان مطالعه، این بلور را برای تشخیص ترکیباتی مانند اکتافلورونافتالین که بسیار شبیه به نفتالین است، آزمایش کردند، در کمال تعجب، کریستال مشترک تشکیل نشد و تغییر رنگی رخ نداد.
این نشان می‌دهد که ساختار کریستالی برای نفتالین بسیار انتخابی است. تجزیه و تحلیل بیشتر آزمایشگاهی و پراش پرتو ایکس این کریستالیزاسیون(متبلور شدن) انتخابی را تایید کرد. با این حال، حرارت دادن کریستال تا دمای 180 درجه سانتیگراد، نفتالین را خارج کرد و کریستال را به رنگ سبز مایل به آبی اولیه خود بازگرداند و ثابت کرد که این فرآیند برگشت‌پذیر و قابل استفاده مجدد است.
نویسندگان این مطالعه می‌گویند که کریستال آنها می‌تواند برای تشخیص نفتالین در رودخانه‌ها، اقیانوس‌ها یا هوا، آن هم بدون استفاده از حسگرهای الکترونیکی گران‌قیمت استفاده شود. حتی می‌تواند در آزمایش‌های آزمایشگاهی، تنظیمات صنعتی یا ابزارهای نظارت بر محیط‌زیست مفید باشد و راهی ساده و قابل استفاده مجدد برای شناسایی این آلاینده مضر فراهم کند.
محققان می‌گویند امیدواریم تحقیقات بیشتر منجر به ایجاد کریستال‌های خلاقانه‌تر با قابلیت شناسایی آلاینده‌های مختلف شود.
این مطالعه در مجله Chemistry: A European Journal منتشر شده است.
منبع : کریستال
جنگ امروز بر علیه علم، دانشگاه و پیشرفت علمی ایران است
جنگ برای نخبگان ایرانی، تهدید نیست
اطلاع رسانی درباره نحوه برگزاری امتحانات علوم پزشکی و آزمون ارتقا به زودی
ربات CNC محصول جدید تیم استارت‌آپی برای توسعه کسب و کارها
گوگل از خودسری رژیم صهیونیستی در سوءاستفاده از ابزارهایش مطلع بود
بیانیه انجمن ملی هوش مصنوعی ایران در محکومیت ترور دانشمندان کشور
افراد عادی با این اپ حمله قلبی را شناسایی می کنند
ارتش چین از پهپاد عملیات های مخفی به اندازه پشه رونمایی کرد
هشدار درباره استارلینک؛ چرا نباید به اینترنت ماهواره ای متصل شد
چه کنیم تا در سالمندی به پرفشاری خون مبتلا نشویم؟
درمان ناباروری مردان با سامانه جدید هوش مصنوعی
کشف سیگنال‌های عجیب از یخ‌های قطب جنوب
اعلام همبستگی دانش آموزان با پویش همیار مشاور ایران یکدل
بررسی صلاحیت مؤسسان پیش دبستانی و سرباز معلم ها در هیات گزینش/ حضور داوطلبان آزمون دانشگاه فرهنگیان در ۲ مصاحبه
افزایش ظرفیت پذیرش آزمون دستیاری به ۵ هزار و ۷۵۰ نفر
ثبت نام نقل و انتقالات فرهنگیان تا ۶ تیر/ جزئیات بارگذاری مدارک و آزمون روانشناختی داوطلبان دانشگاه فرهنگیان و شهید رجایی
تمدید ثبت سفارش کتاب‌های دانش آموزان میان پایه تا دهم شهریور/ ثبت سفارش کتب پایه های اول، هفتم و دهم از ۷ تیر
آغاز به کار ستاد مدیریت آموزش و پرورش در شرایط جنگی/ در هیچ مدرسه‌ای بسته نباشد/ اسکان فرهنگیان آسیب دیده در خانه‌های معلم
همراهی مدیران مدارس غیردولتی با والدین برای ارائه کارنامه در صورت عدم تسویه کامل شهریه
خطر ربات‌های قاتل بیش از سرقت ادبی هوش مصنوعی است
وزش باد، سفر زیرمداری بلو اوریجین را به تعویق انداخت
مدارگرد ناسا محل سقوط کاوشگر ژاپن را روی ماه پیدا کرد
عکس روز ناسا از توت‌های مریخی!
بی‌تفاوتی؛ نشانه خاموش زوال عقل
نبرد در تاریکی؛ وقتی الگوریتم‌ها جای گلوله را می‌گیرند
قطع اینترنت بین‌الملل؛ راهبردی برای جنگ ترکیبی و حفاظت از امنیت ملی
یادگیری ماشینی، درد پس از جراحی را پیش‌بینی می‌کند
آغاز بارگذاری مستندات و تکمیل پرونده الکترونیکی معرفی شدگان چند برابر ظرفیت دانشگاه فرهنگیان/ دوره آموزش فشرده مهارت‌آموزان از ۸ تیرماه
نحوه فعالیت مهدهای کودک هر استان منوط بر تصمیم استانداران
دولت آماده خدمتگزاری به مردم است/ هیچ خدمتی در هیچ بخشی تعطیل نشده است
مهلت ثبت‌نام سرویس مدارس در سامانه سپند تا ۱۵ تیر تمدید شد
نحوه برگزاری امتحانات باقی مانده دانش آموزان
آغاز مرحله دوم ارزیابی پذیرفته‌شدگان دانشجو معلم
اعلام نتایج امتحانات یازدهم و دوازدهمی ها؛ به زودی/ ثبت نام بیش از ۴۰۰ هزار نفر در آزمون استخدامی آموزش و پرورش
پرداخت معوقات افزایش حقوق معلمان از ماه آینده/ آغاز عملیات پرداخت پاداش پایان خدمت فرهنگیان با بازگشایی بورس
آغاز انقلاب تابستانی در نیمکره شمالی زمین
عکس روز ناسا از دو جهان، دو آنالما
ترور دانشمندان خیانت به بشریت است/نظام علمی ایران بلوغ یافته و در برابر تهاجمات مقاوم است
دارویی برای مقابله با افسردگی ناشی از سرطان
ضرورت استفاده صلح‌آمیز و بشردوستانه از فناوری‌های نوظهور
شوکه شدن دانشمندان از فراوانی میکروپلاستیک در بطری‌های شیشه‌ای!
مایکروسافت، مرورگر گوگل را مسدود کرد
انفجار جایگاه آزمایش استارشیپ به دلیل مشکل مخزن نیتروژن بود
واکنش پورمحمدی به خط و نشان لاریجانی برای گروسی
آگهی/ وقتی تکنولوژی رو دوست داری ولی قیمت‌ها رو نه
تصویر متفاوت خبرگزاری آناتولی از جنایت رژیم صهیونیستی در تهران
ارائه خدمات بانک سپه برقرار شد
نماز جمعه‌ای که نه تنها تعطیل نشد بلکه عرصه همگرایی ملی شد
سپردم آسمانم را به دستانت برادر جان
تصاویر خبرگزاری فرانسه از تجمع ضد صهیونیستی مردم تهران
سخن امام علی (ع) درباره شجاعت یاران خود
دولتمردان از منتقدان مشفق و سلائق گوناگون که دل در گرو ایران دارند استفاده کنند
نامه دانشگاه تهران به سازمان ملل برای محکومیت تجاوز رژیم صهیونیستی
افزایش بازه زمانی سنوات تحصیلی و مهلت دفاع دانشجویان تربیت مدرس
شیوه برگزاری امتحانات دانشگاه و موسسات غیردولتی اعلام شد
حیوان هارِ منطقه تسلیم می‌شود/ نوبت به نونِ آخرِ صهیون رسیده است
ایران در برابر پروژه صهیونیستی‌آمریکایی چه راهبردی دارد؟
یک بازی سرگرم کننده برای کودکان ایرانی در شرایط بحرانی
هزاران رستمان داری در آغوش و برَت ایران
محکومیت تجاوز رژیم صهیونیستی به خاک ایران توسط شبکه سراسری مروجان کتاب
به شهادت رسیدن یک طراح بازی توسط رژیم صهیونیستی
قسم بر «فتح» فردا را نخواهد دید اسرائیل
شعار امسال هیئت‌ها در محرم مشخص شد: ترکیبی از وطن و حب الحسین (ع)
پویش ملی «سلامت یاران وطن» در دانشگاه‌های سراسر کشور آغاز به کار کرد
فرصت را از دست ندهید: فردا آخرین مهلت ثبت‌نام و انتخاب رشته کاردانی به کارشناسی سال ۱۴۰۴
مصاحبه داوطلبان دکتری دانشگاه شریف لغو شد
جایگاه والای انسانی که به خاطر هدف مقدس به شهادت می رسد؛ شهید همچون شمع
اعلام اولویت‌های راهبردی کشور جهت انجام عملیات‌های شناختی
نتانیاهو و ترامپ جرقه‌های جنگ جهانی سوم را شعله‌ور نکنند
نامه وزیر علوم به مدیرکل یونسکو درباره ترور دانشمندان ایرانی
نحوه فعالیت شعب بانک سپه در شهر تهران طی روزهای ۳۱ خرداد الی ۲ تیرماه
اعلام اسامی معرفی‌شدگان چند برابر ظرفیت کنکور دانشجو معلمان
وظایف قرآنی مردم در هنگام جنگ با دشمن صهیونی
اتحاد و همدلی رمز پیروزی در میدان نبرد با صهیونیست‌ها
نگاهی به ۱۲ دستاورد مهم عملیات پرافتخار وعده صادق ۳
نمایی زیبا و باشکوه از شلیک موشک‌های ایرانی به اراضی اشغالی
منتظر موسیقی‌های ملی و حماسی در خط مقدم جنگ باشید
حال و هوای فرهنگ جهادی در ایران این روزها حاکم است
مادران قصه‌گوی ایرانی در ایام تجاوز رژیم صهیونیستی برای کودکان قصه می‌گویند
جایگاه برتر علمی شهدای هسته‌ای ایران؛ تالیف ۵۵۵ مقاله در مسیر توسعه و صلح
قسم بر فتح فردا را نخواهد دید اسرائیل
حیوان هارِ منطقه تسلیم می‌شود/ نوبت به نونِ آخرِ صهیون رسیده است
به شهادت رسیدن یک طراح بازی توسط رژیم صهیونیستی
شعار امسال هیئت‌ها در محرم مشخص شد: ترکیبی از وطن و حب الحسین (ع)
سپردم آسمانم را به دستانت برادر جان
دعوت حجت الاسلام قمی به برپایی مراسم عزاداری محرم در حماسی ترین محرم
قسم بر «فتح» فردا را نخواهد دید اسرائیل
یک بازی سرگرم کننده برای کودکان ایرانی در شرایط بحرانی
دعایی که به سفارش پیامبر اسلام، دشمن را به هلاکت می‌رساند
کارشکنی‌های ادامه‌دار یهودیان منحرف در مصاف با اسلام از کجا شکل گرفت؟
نماز جمعه‌ای که نه تنها تعطیل نشد بلکه عرصه همگرایی ملی شد
منتظر موسیقی‌های ملی و حماسی در خط مقدم جنگ باشید
رژیم صهیونیستی مغلوب جنگ رسانه‌ای شده است
وظایف قرآنی مردم در هنگام جنگ با دشمن صهیونی
هشدارهای امام امیرالمومنین (ع) هنگام مقابله با دشمنان
ایران در برابر پروژه صهیونیستی‌آمریکایی چه راهبردی دارد؟
اینفوگرافیک/ راه‌های تقویت روحیه معنوی خانواده در روزهای جنگی
پاسخ حجت الاسلام قمی به گزافه‌گویی دشمنان با اشاره به آیات قرآن
هزاران رستمان داری در آغوش و برَت ایران
درهای بقاع متبرکه برای توسل، اسکان اضطراری و اتحاد ملی باز است
جایگاه والای انسانی که به خاطر هدف مقدس به شهادت می رسد؛ شهید همچون شمع
سخن امام علی (ع) درباره شجاعت یاران خود
شعر حماسی از علیرضا قزوه/ دوباره آسمان قدس را غرق خدا کردیم
دفاع حق مشروع و معقول ماست؛ لزوم ناکام کردن ستون پنجم
حال و هوای فرهنگ جهادی در ایران این روزها حاکم است
تولید بازی رومیزی جذاب «محیط‌بان شو» برای کودکان ایران زمین
گلچین اشعار آئینی را در کتاب «کدام قصه دَهَم شرح؟» بخوانید
مادران قصه‌گوی ایرانی در ایام تجاوز رژیم صهیونیستی برای کودکان قصه می‌گویند
محکومیت تجاوز رژیم صهیونیستی به خاک ایران توسط شبکه سراسری مروجان کتاب
شیوه برگزاری امتحانات دانشگاه و موسسات غیردولتی اعلام شد
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.