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할로이사이트 나노튜브(HNT)는 고유한 중공 관 구조, 생분해성, 기계적 및 표면 특성으로 인해 고급 재료에 사용할 수 있는 자연 발생 점토 나노튜브입니다.그러나 이러한 점토 나노튜브의 정렬은 직접적인 방법이 없기 때문에 어렵다.
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ .이미지 크레디트: captureandcompose/Shutterstock.com
이와 관련하여 ACS Applied Nanomaterials 저널에 게재된 기사에서는 정렬된 HNT 구조를 제조하기 위한 효율적인 전략을 제안합니다.마그네틱 로터를 사용하여 수성 분산액을 건조함으로써 점토 나노튜브가 유리 기판에 정렬되었습니다.
물이 증발함에 따라 GNT 수성 분산액의 교반은 점토 나노튜브에 전단력을 생성하여 성장 고리 형태로 정렬되도록 합니다.HNT 농도, 나노튜브 전하, 건조 온도, 로터 크기 및 액적 부피를 포함하여 HNT 패터닝에 영향을 미치는 다양한 요인을 조사했습니다.
물리적 요인 외에도 주사전자현미경(SEM)과 편광현미경(POM)을 사용하여 HNT 나무 반지의 미세한 형태와 복굴절을 연구했습니다.
결과는 HNT 농도가 5wt%를 초과할 때 점토 나노튜브가 완벽한 정렬을 이루고 HNT 농도가 높을수록 HNT 패턴의 표면 거칠기와 두께가 증가함을 보여줍니다.
또한, HNT 패턴은 마우스 섬유아세포(L929) 세포의 부착 및 증식을 촉진하였으며, 이는 접촉 구동 메커니즘에 따라 점토 나노튜브 정렬을 따라 성장하는 것으로 관찰되었다.따라서, 고체 기판에 HNT를 정렬하기 위한 현재의 간단하고 빠른 방법은 세포 반응성 매트릭스를 개발할 가능성이 있습니다.
뛰어난 기계적, 전자적, 광학적, 열적, 생물학적 및 자기적 특성으로 인해 나노와이어, 나노튜브, 나노섬유, 나노막대 및 나노리본과 같은 1차원(1D) 나노입자.
할로이사이트 나노튜브(HNT)는 외경이 50~70나노미터이고 내부 공동이 10~15나노미터인 천연 점토 나노튜브로 공식은 Al2Si2O5(OH)4·nH2O입니다.이러한 나노튜브의 고유한 특징 중 하나는 내부/외부 화학 조성(산화알루미늄, Al2O3/이산화규소, SiO2)이 다르기 때문에 선택적으로 변형할 수 있다는 것입니다.
생체 적합성과 매우 낮은 독성으로 인해 이러한 점토 나노튜브는 다양한 세포 배양에서 우수한 나노 안전성을 갖기 때문에 생물 의학, 화장품 및 동물 관리 응용 분야에 사용할 수 있습니다.이러한 점토 나노튜브는 저렴한 비용, 폭넓은 가용성 및 쉬운 실란 기반 화학적 변형이라는 장점이 있습니다.
접촉 방향은 기판의 나노/마이크로 그루브와 같은 기하학적 패턴을 기반으로 셀 방향에 영향을 미치는 현상을 말합니다.조직 공학의 발달과 함께 접촉 제어 현상은 세포의 형태와 조직에 영향을 미치는 데 널리 사용되었습니다.그러나 노출 제어의 생물학적 과정은 불분명합니다.
현재 작업은 HNT 성장 고리 구조의 간단한 형성 과정을 보여줍니다.이 과정에서 HNT 분산액 한 방울을 둥근 유리 슬라이드에 적용한 후 HNT 방울이 두 개의 접촉면(슬라이드와 자기 회전자) 사이에서 압축되어 모세관을 통과하는 분산액이 됩니다.작업이 보존되고 촉진됩니다.모세관 가장자리에서 더 많은 용매가 증발합니다.
여기에서 회전하는 자기 회전자에 의해 생성된 전단력은 모세관 가장자리의 HNT가 슬라이딩 표면에 올바른 방향으로 증착되도록 합니다.물이 증발함에 따라 접촉력이 피닝력을 초과하여 접촉선을 중앙으로 밀어냅니다.따라서 전단력과 모세관력의 시너지 효과로 물이 완전히 증발한 후 HNT의 나이테 패턴이 형성됩니다.
또한, POM 결과는 비등방성 HNT 구조의 겉보기 복굴절을 보여주며, SEM 이미지는 점토 나노튜브의 평행 정렬에 기인합니다.
또한 HNT의 농도가 다른 연륜 점토 나노튜브에서 배양된 L929 세포는 접촉 구동 메커니즘을 기반으로 평가되었습니다.반면, L929 세포는 0.5wt.% HNT를 포함하는 성장 고리 형태의 점토 나노튜브에 무작위 분포를 보였다.NTG 농도가 5~10wt%인 점토 나노튜브 구조에서 점토 나노튜브 방향을 따라 길쭉한 셀이 발견된다.
결론적으로, 거시적 규모의 HNT 성장 고리 디자인은 나노입자를 정돈된 방식으로 배열하기 위해 비용 효율적이고 혁신적인 기술을 사용하여 제작되었습니다.점토 나노튜브의 구조 형성은 HNT 농도, 온도, 표면 전하, 로터 크기 및 액적 부피에 의해 크게 영향을 받습니다.5 ~ 10wt.%의 HNT 농도는 점토 나노튜브의 고도로 정렬된 배열을 제공하는 반면, 5wt.%에서 이러한 배열은 밝은 색상의 복굴절을 나타냅니다.
SEM 이미지를 이용하여 전단력 방향에 따른 점토 나노튜브의 정렬을 확인하였다.NTT 농도가 증가함에 따라 NTG 코팅의 두께와 거칠기가 증가합니다.따라서, 본 연구는 넓은 면적에 걸쳐 나노입자로부터 구조를 구축하기 위한 간단한 방법을 제안한다.
Chen Yu, Wu F, He Yu, Feng Yu, Liu M (2022).교반에 의해 조립된 할로이사이트 나노튜브의 "나이테" 패턴은 세포 정렬을 제어하는 ​​데 사용됩니다.나노소재 ACS를 적용하였습니다.https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsanm.2c03255
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Bhavna Kaveti는 인도 하이데라바드 출신의 과학 저술가입니다.그녀는 인도의 Vellore Institute of Technology에서 MSc 및 MD를 취득했습니다.멕시코 과나후아토 대학에서 유기 및 의약 화학을 전공했습니다.그녀의 연구 작업은 헤테로사이클을 기반으로 한 생체 활성 분자의 개발 및 합성과 관련이 있으며 다단계 및 다성분 합성 경험이 있습니다.그녀의 박사 연구 기간 동안 그녀는 생물학적 활성을 추가로 기능화할 수 있는 잠재력을 가질 것으로 예상되는 다양한 헤테로사이클 기반 결합 및 융합 펩티드 모방 분자의 합성에 대해 연구했습니다.논문과 연구 논문을 쓰는 동안 그녀는 과학적 글쓰기와 커뮤니케이션에 대한 열정을 탐구했습니다.
캐비티, 버프너.(2022년 9월 28일).할로이사이트 나노튜브는 간단한 방법으로 "연륜" 형태로 성장된다.아조나노.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733에서 2022년 10월 19일에 검색함.
캐비티, 버프너."간단한 방법으로 '연간 고리'로 성장한 할로이사이트 나노튜브".아조나노.2022년 10월 19일 .2022년 10월 19일 .
캐비티, 버프너."간단한 방법으로 '연간 고리'로 성장한 할로이사이트 나노튜브".아조나노.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733.(2022년 10월 19일 기준).
캐비티, 버프너.2022. 간단한 방법으로 "연륜"으로 성장한 할로이사이트 나노튜브.AZoNano, 2022년 10월 19일 액세스, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733.
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