Recherche en nanotechnologie impliquant fer et d'oxyde de fer Nanoparticules
La nanotechnologie pour les nuls, 2e édition
Tout matériel à l'échelle nanométrique est une nanoparticule. Nanoparticules sont si petits qu'ils contiennent seulement quelques atomes à quelques milliers d'atomes, par opposition aux matériaux en vrac qui pourraient contenir des milliards d'atomes. Cette différence de taille provoque des nanomatériaux pour avoir des caractéristiques uniques.
Le fer est un élément qui, sous sa forme en vrac, est utilisé dans de tels paramètres de tous les jours comme les rampes d'escalier et les poutres de structure dans les voitures ou les bâtiments. Le fer est également présent dans l'eau et dans la circulation sanguine, où il aide à transporter l'oxygène.
Le fer est l'un des matériaux qui peuvent être utilisés pour fabriquer des aimants en raison de la façon dont les électrons tournent autour de chaque atome. Et, comme vous le savez, le fer rouille lorsque vous combinez le fer et l'oxygène pour former de l'oxyde de fer. Il se trouve que des nanoparticules de fer et de l'oxyde de fer peut être très utile.
nanoparticules rouillés améliorer l'imagerie par résonance magnétique (IRM)
Si le fer est laissé sous la pluie, il rouille, la rouille et est composé d'oxyde de fer, une molécule qui contient trois atomes de fer et de quatre atomes d'oxygène.
Comme le fer, l'oxyde de fer présente des propriétés magnétiques. Le fer a quatre électrons non appariés, alors que l'oxyde de fer n'a que deux électrons non appariés. Du fait que les électrons non appariés font un matériau magnétique d'oxyde, le fer est moins magnétique que le fer. L'oxyde de fer est donc appelé un matériau paramagnétique. Les propriétés paramagnétiques de nanoparticules d'oxyde de fer ne sont pas modifiés à partir du matériau en vrac, sauf que ces minuscules particules peuvent aller des particules plus grandes où n'a jamais pu.
Par exemple, en imagerie par résonance magnétique (IRM), vous obtenez une meilleure image si les nanoparticules paramagnétiques sont attachées à l'objet que vous prenez une image. Pour cette raison, les chercheurs sont fonctionnalisation par enrobage des nanoparticules d'oxyde de fer avec des molécules qui sont attirés par les tumeurs cancéreuses pour fournir une meilleure image IRM.
Fabrication de nanoparticules qui ont un noyau de nanocristaux d'oxyde de fer entouré de silice nanoporeux peut améliorer non seulement les images IRM des tumeurs mais aussi donner aux chercheurs un contrôle sur la libération de médicaments thérapeutiques.
Nettoyer l'eau du sol avec des nanoparticules de fer
nanoparticules de fer conservent également des propriétés magnétiques de fer. Ce qui est intéressant est que, comme l'oxyde de fer, ces nanoparticules magnétiques ont augmenté de surface. Cela permet aux nanoparticules de fer pour être utile à la fois l'imagerie médicale et le nettoyage des polluants dans les eaux souterraines.
Les chercheurs étudient l'utilisation de nanoparticules de fer comme l'étape suivante au-delà de nanoparticules d'oxyde de fer pour l'imagerie médicale et des traitements tels que les suivants:
délivrance de médicament ciblé: Utilisation de nanoparticules avec un noyau de fer, l'administration de médicaments peut être guidée par un champ magnétique à une région particulière du corps d'un patient.
L'amélioration de l'imagerie et le traitement IRM: Après une image IRM montre que les nanoparticules sont concentrées sur la région malade, un champ électrique magnétique oscillant serait utilisé pour faire vibrer les nanoparticules, ce qui crée de la chaleur pour tuer les cellules malades.
Le traitement de l'eau souterraine. nanoparticules de fer sont également utiles dans le nettoyage des polluants organiques dans les eaux souterraines, car ils peuvent donner des électrons aux atomes plus électronégatifs, tels que des atomes de chlore, présents dans la plupart des molécules qui composent les polluants organiques.
Le don de ces électrons peut provoquer les molécules se décomposent en molécules inoffensives. Parce que les nanoparticules peuvent rester en suspension dans l'eau souterraine depuis longtemps et sont transportés à travers le système, ils sont utilisés pour traiter de grandes surfaces d'eau souterraine.