گرافن اکسید

گرافن اکسید یک ماده لایه لایه تک اتمی و شکل اکسید شده گرافن است که گروه‌های عاملی حاوی اکسیژن (گروه‌های هیدروکسیل، اپوکسی و کربوکسیل) به آن اضافه شده است. بر خلاف نسل قبلی آن، گرافن که آبگریز است، گرافن اکسید دارای طبیعتی آبدوست می‌باشد و در محلول‌های آبی پراکنده شود. این ویژگی، همراه با مساحت سطح بالای آن و قابلیت تنظیم اندازه ورقه‌ها، گرافن اکسید را به‌عنوان یک ماده پرکاربرد در حوزه‌های مختلف علم و فناوری قرار می‌دهد.

برای آشنایی بیشتر با این ماده پرکاربرد تا انتهای مطلب با AMINBIC همراه باشید…

ویژگی‌های گرافن اکسید:

• رسانایی الکتریکی: رسانایی GO کمتر از گرافن است به دلیل اختلال در شبکه پیوند sp² آن توسط گروه‌های حاوی اکسیژن.
• استحکام مکانیکی: علیرغم استحکام کمتر نسبت به گرافن، گرافن اکسید همچنان استحکام مکانیکی قابل توجهی را نشان می‌دهد. هنگامی که این ماده با پلیمرها یا سرامیک‌ها ترکیب می‌شود، خواص الکتریکی و مکانیکی آن افزایش می‌یابد.
• واکنش پذیری شیمیایی: وجود گروه‌های عاملی گرافن اکسید را بسیار واکنش پذیر می‌کند.
• پراکندگی در حلال‌ها: GO می‌تواند در حلال‌های مختلف پراکنده شود.
• سمیت: گرافن اکسید برای بسیاری از باکتری‌ها سمی است و در نتیجه خاصیت ضد باکتریایی دارد.

کاربردهای گرافن اکسید:

• گرافن اکسید عامل­دار می‌تواند به عنوان ابزار فلورسانس و فتولومینسانس در تصویربرداری سلولی استفاده شود. تحقیقاتی با استفاده از رنگ­های squaraine انجام شده است که درون نانوذرات سیلیکا مزوپور قرار داده شده و سطوح نانوذرات با ورقه‌های گرافن اکسید فوق‌نازک پوشانده شده‌اند. این فرآیند می‌تواند به طور کارآمد رنگ بارگذاری‌شده را از حمله نوکلئوفیلیک محافظت نماید و برای کاربردهای مربوط به تصویربرداری فلورسانس در vitro in مهم باشد.
• مهندسی بافت نقش مهمی در ترمیم عیوب ناشی از عوامل مختلف مانند تومورها و عفونت ها دارد. مواد مبتنی بر گرافن به‌طور گسترده برای داربست‌ها در مهندسی بافت مورد بررسی قرار گرفته‌اند و بسترهایی را برای اتصال سلول‌های بنیادی، تکثیر و تمایز ارائه می‌دهند. مطالعات تأثیر مثبت اکسید گرافن (GO) را بر روی سلول‌های بنیادی پالپ دندان (DPSC) نشان می‌دهد، که منجر به بیان بالای Runx2، OCN، DMP-1 و DSPP می شود که نشان دهنده تأثیر دوگانه بر تمایز ادنتوژنیک و عصبی است.

رزین پلی متیل متاکریلات (PMMA) بیش از 80 سال است که یک عنصر اصلی در پروتزهای دندانپزشکی است، با این حال، PMMA دارای محدودیت‌هایی از جمله خواص مکانیکی کم، انقباض قابل توجه پلیمریزاسیون و مهار ناکافی تشکیل بیوفیلم است. محققان ادغام گرافن و مشتقات آن، مانند اکسید گرافن و را در PMMA بررسی کرده‌اند تا خواص مکانیکی و ضد باکتریایی آن را افزایش دهند. مطالعات نشان می‌دهد که افزودن مواد مبتنی بر گرافن به طور قابل توجهی مقاومت فشاری، خمشی و کششی PMMA را بهبود می‌بخشد.

• گرافن اکسید در تحقیقات زیست پزشکی برای هدفگیری درون تنی ATP سلولی، لوکالیزاسیون درجای mRNA، مانیتورینگ real time، تحویل دارو و تصویربرداری سلولی استفاده می‌شود. گرافن اکسید اصلاح شده با پلی اتیلن ایمین (PEI) در انتقال ژن و سیستم‌های تحویل دارو کاربرد دارد. همچنین، مشتقات گرافن اکسید برای درمان هدفمند سرطان، درمان فتوترمال و درمان ترکیبی فتوترمال و شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
• بیماری پارکینسون (PD) دومین اختلال نورودژنراتیو شایع در جهان است که افزایش نمایی در میزان بروز این بیماری ، با افزایش سن در جمعیت دیده می‌شود. پژوهشگران همچنان در تلاش برای یافتن درمان این بیماری هستند. Puerarin (Pue) یک ترکیب طبیعی با خواص ضد پارکینسونی قابل توجهی است. با این حال، خواص دارویی ضعیف آن، از جمله حلالیت ضعیف در آب، فراهمی زیستی ناکافی و نفوذ ناقص در سد خونی مغزی (BBB)   استفاده از آن را برای درمان پارکینسون محدود کرده است.

پیشرفت‌ها در فناوری نانو مزایای بالقوه ارسال هدفمند دارو به مغز برای درمان PD را آشکار کرده است. طی پژوهش‌ها، محققان توانسته‌اند از نانوصفحات گرافن اکسید (GO) بارگذاری شده با Pue استفاده کنند. سپس، Pue در سراسر BBB با استفاده از لاکتوفرین (Lf) به عنوان لیگاند هدف‌گیری به مغز منتقل شد، که می‌تواند به گیرنده اندوتلیال عروقی روی BBB متصل شود. نتایج in vivo و in vitro نشان داد که این سیستم چند منظوره دارورسانی هدفمند مغز (Lf-GO-Pue) یک درمان مؤثر و ایمن برای PD بود. ویژگی‌های خوب گرافن اکسید مانند توانایی عالی در بارگذاری دارو، گروه‌های عاملی سطحی قابل تغییر و زیست سازگاری آن باعث شده که انتخاب خوبی به عنوان حامل برای دارورسانی برای درمان این بیماری باشد.

• گرافن اکسید در صنعت الکترونیک در ترانزیستورهای مبتنی بر گرافن (FET)، حسگرهای شیمیایی، حسگرهای زیستی و در تولید فیلم‌های رسانای شفاف در مواردی مانند سلول های خورشیدی، دستگاه‌های کریستال مایع و دستگاه‌های صفحه نمایش لمسی استفاده می‌شود.
• در باتری‌سازی، اکسید گرافن در درجه اول به عنوان یک افزودنی در مواد الکترود عمل می‌کند. سطح وسیع و رسانایی آن به طور قابل توجهی نرخ شارژ و دشارژ را بهبود می‌بخشد و منجر به زمان شارژ سریع باتری می‌شود. علاوه بر این، استحکام مکانیکی اکسید گرافن دوام و طول عمر باتری‌ها را افزایش می دهد و آن‌ها را برای استفاده طولانی مدت قوی‌تر و قابل اعتماد‌تر می‌کند. توانایی اکسید گرافن برای نگهداری تعداد زیادی یون در واحد سطح به طور بالقوه می‌تواند چگالی انرژی باتری‌ها را افزایش دهد و در بسته‌بندی‌های کوچک‌تر و سبک‌تر قدرت بیشتری را ارائه دهد. محققان در حال بررسی کامپوزیت‌های مبتنی بر اکسید گرافن هستند و آن را با مواد دیگر ترکیب می‌کنند تا عملکرد الکتروشیمیایی و سازگاری آن با مواد شیمیایی مختلف باتری را افزایش دهند.
• خواص استثنایی فیلتر گرافن محققان را مشتاق به استفاده از این ماده درغشاهای تصفیه آب کرد. غشاهای گرافن اکسید به دلیل تواناییشان در متورم شدن و ایجاد مسیرهای نفوذ آب بین لایه‌های جداگانه، برای نمک زدایی و فیلتراسیون آب مورد مطالعه قرار گرفته‌اند. لایه‌هایی از گرافن روی هم قرار می‌گیرند و می‌توانند به طور انتخابی آلاینده‌ها را جذب کنند. این ماده به عنوان مشتق آبدوست گرافن، به طور ذاتی مولکول‌های آب را عبور می‌دهد. و حضور گروه‌های عاملی ضمن ایجاد نانوکانال‌هایی برای عبور مولکول آب بین ورقه‌های گرافن اکسید، باعث بهبود عملکرد جداسازی و پایداری مکانیکی می‌شود.
• سال‌هاست که برای افزایش طول مدت نگهداری مواد غذایی از مواد نگهدارنده‌ استفاده می‌شود که معمولا وظیفه‌ی مهار رشد میکروارگانیسم‌ها را دارند! چنین موادی معمولاً طعم و ارزش غذایی محصول را مختل کرده و از کیفیت آن می کاهند. بسته بندی مناسب که در آن رشد میکروارگانیسم‌ها دشوار یا غیرممکن باشد، می‌تواند جایگزین استفاده از نگهدارنده‌ها شود. پژوهشگران در حال بررسی گرافن اکسید برای استفاده در بسته بندی مواد غذایی و غیرغذایی، به ویژه به عنوان جزئی از بسته بندی فعال هستند.

1. به دلیل این خواص جذاب، تقاضای فزاینده ای برای این محصول در آزمایشگاه‌های تحقیفاتی و صنایع الکترونیک، هوافضا، خودرو، حمل و نقل، ساخت و ساز، دفاع، نساجی و مراقبت‌های بهداشتی وجود دارد.
2. بازار رو به رشد گرافن و فقدان استانداردهای کیفیت، شناسایی و تشخیص گرافن «جعلی» را در بازار دشوار کرده است. بسیاری از محصولات موجود در بازار، چیزی جز لایه‌ای نازک از ذرات گرافیت نیستند! بنابراین، تعیین دقیق اینکه آیا گرافن از کیفیت بالایی برخوردار است و استانداردها را برآورده می‌کند، از هر دو دیدگاه دانشگاهی و صنعتی اهمیت زیادی دارد.

برند AMINBIC افتخار دارد که با کسب گواهی نانومقیاس و دانش بنیان، به عنوان یکی از تولیدکنندگان گرافن اکسید مطرح شده، که این دستاورد، نشان‌دهنده تعهد مجموعه به کیفیت و دقت فنی در تولید محصولات خود می‌باشد.

AMINBIC آماده ارائه خدمات در حوزه تولید و فروش گرافن اکسید با کیفیت عالی و قیمت مناسب در حجم‌های مختلف برای کاربردهای تحقیقاتی و صنعتی می‌باشد.

با AMINBIC به روز بمانید.