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식물이 흡수 한 탄소 나노 튜브 측정

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탄소 나노 튜브는 아주 작습니다. 그들은 인간의 머리카락 너비보다 십만 배 더 작을 수 있습니다. 그러나 그들은 엄청난 잠재력을 가지고 있습니다.

탄소 나노 튜브를 사용하여 제조 된 제품에는 특히 콘크리트, 스포츠 용품, 풍력 터빈 및 리튬 배터리 용 철근이 포함됩니다.

탄소 나노 튜브의 잠재적 인 사용은 농업, 생물 의학 및 우주 과학과 같은 다양한 분야로 확장 될 수 있습니다.

그러나 우리가 더 많은 탄소 나노 튜브를 사용하여 물건을 만들면 이러한 나노 튜브가 다른 환경과 생태계에 들어갈 가능성도 높아집니다.

미국 토양 과학 학회 회원 인 Yu Yang은“이것은 탄소 나노 튜브가 이러한 환경에서 어떻게 작용하는지 이해하는 것을 중요하게 만듭니다.

새로운 연구에서 Yang과 그의 동료들은 식물 조직에서 특정 종류의 탄소 나노 튜브 수준을 측정하는 방법을 설명합니다. 그들의 연구는 최근에 출판되었습니다. 환경 품질 저널.

탄소 나노 튜브는 농업 분야와 식품에 사용될 수 있습니다. 그곳에서 그들은 인간과 환경 건강에 위협이 될 수 있습니다.

“환경에서 탄소 나노 튜브를 측정하는 방법을 아는 것은 그들의 환경 적 운명과 영향을 이해하는 데 중요합니다.”라고 Yang은 말합니다.

환경에서 나노 튜브를 모방하기 위해 Yang과 동료들은 탄소 나노 튜브가있는 곳에서 수경 상추를 재배했습니다. 그런 다음 그들은 상추 잎에서 탄소 나노 튜브의 흔적을 분석했습니다.

Yang은이 방법이 상추 식물의 잎, 줄기 및 뿌리에서 소량의 탄소 나노 튜브를 감지 할 수 있음을 발견했습니다.

“우리는 환경에서 탄소 나노 물질을 정량화하는 문제를 해결하는 방법을 개발했습니다.”라고 Yang은 말합니다. "이러한 발견은 자연 환경에서 탄소 나노 튜브의 지속 가능한 적용을 안내하는 데 도움이 될 수 있습니다."

환경에서 탄소 나노 튜브를 측정하는 데있어 문제는 탄소로 만들어져 있다는 것입니다. 인간과 식물을 포함한 지구상의 모든 생명체는 탄소를 핵심 구성 요소로 가지고 있습니다.

Yang과 동료들은 생명체의 탄소와 탄소 나노 튜브의 탄소를 구별하는 것이 었습니다.

벌집 모양으로 배열 된 탄소 원자의 단일 층을 그래 핀이라고합니다. 탄소 나노 튜브는 작은 원통에 감겨 진 그래 핀 시트입니다.

한 장의 그래 핀으로 만들어진 탄소 나노 튜브를 단일 벽 나노 튜브라고합니다. 다른 튜브 안에 여러 개의 튜브를 쌓으면 다중 벽 탄소 나노 튜브가 생성됩니다.

과학자들은 탄소 나노 튜브에 다른 분자를 추가 할 수 있습니다. 이러한 분자를 추가하면 특성이 바뀔 수 있습니다. 예를 들어, 그들은 용매에 더 쉽게 용해 될 수 있습니다.

“분자가 추가 된 탄소 나노 튜브는 나노 복합체, 생물 의학, 화학적 또는 생물학적 탐침의 제조에 사용될 수 있습니다.”라고 Yang은 말합니다.

이전 연구에서 Yang의 그룹은 식물의 다중 벽 탄소 나노 튜브를 정량화했습니다. 그러나 특정 분자가 추가 된 이런 종류의 탄소 나노 튜브가 식물에 들어가는 지 아무도 측정하지 않았습니다.

연구원들은 프로그램 된 열 분석이라는 기술을 사용했습니다. 이 접근 방식에서 재료는 예를 들어 플러스 또는 마이너스 산소와 같은 다양한 환경에서 제어 된 방식으로 가열됩니다.

서로 다른 재료가 서로 다른 환경에서 가열되는 것에 어떻게 반응하는지는 이러한 재료에 대한 큰 단서를 제공 할 수 있습니다.

Yang과 동료들은 프로그램 된 열 분석을 사용하여 나노 튜브의 탄소를 감지 할 수 있음을 발견했습니다. 이 데이터를 사용하여 탄소 나노 튜브의 탄소와 식물의 탄소를 구분할 수도 있습니다.

열 분석을 이용하여 식물에서 이런 종류의 탄소 나노 튜브 수준을 측정 한 최초의 연구입니다. “이것은 환경에서 탄소 나노 튜브의 운명을 이해하고 잠재적 인 인간 노출을 추정하는 데 매우 중요합니다.

Yang은 현재 환경에서 더 적은 양의 탄소 나노 튜브를 탐지하는 작업을하고 있습니다.

“또한 다른 분자가 추가 된 탄소 나노 튜브를 측정하려고합니다.”라고 Yang은 말합니다. 그는 또한 상추 식물을 넘어 테스트 재료를 확장 할 계획입니다. "우리는 다른 환경에서이 접근 방식을 테스트하고 싶습니다."

궁극적으로 목표는 탄소 나노 튜브의 응용을 발전시키는 것입니다. “환경에서 탄소 나노 튜브를 정확하게 측정 할 수 있으면 지속 가능한 사용을 촉진 할 수 있습니다.”라고 Yang은 말합니다.

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Yu Yang은 University of Nevada-Reno의 연구원입니다. 이 작업은 국립 과학 재단의 지원을 받았습니다.

출처 : https://bioengineer.org/measuring-carbon-nanotubes-taken-up-by-plants/

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