Forskare från SMART, MIT:s forskningsföretag i Singapore, har gjort en banbrytande upptäckt som gör det möjligt för forskare att "titta" på ytdensiteten hos dispergerade nanopartiklar. Denna revolutionerande teknik gör det möjligt för forskare att karakterisera eller förstå egenskaperna hos nanopartiklar utan att störa nanopartiklarna, och även till en mycket lägre kostnad och mycket snabbare också.

Den nya processen förklaras i en artikel med titeln "Mätning av den tillgängliga ytan inom nanopartikelkoronan med hjälp av molekylär sondadsorption, " publicerades denna månad i tidskriften Nanobokstäver . Det leddes av Michael Strano, co-lead huvudutredare för DiSTAP och Carbon P. Dubbs professor vid MIT, och Minkyung Park, Doktorand vid MIT. DiSTAP, Disruptive &Sustainable Technologies for Agricultural Precision Interdisciplinary Research Group (IRG) är en del av Singapore-MIT Alliance for Research and Technology (SMART), MIT:s forskningsföretag i Singapore. DiSTAP IRG utvecklar ny teknik för att möjliggöra Singapore, en stadsstat som är beroende av importerad mat och produkter, att förbättra sitt jordbruksutbyte för att minska externa beroenden.

MPA-metoden är baserad på en icke-invasiv adsorption av fluorescerande sond på ytan av kolloidala nanopartiklar i en vattenfas. Forskare kan beräkna yttäckningen av dispergeringsmedel på nanopartikelytan - som används för att göra den stabil vid rumstemperatur - genom den fysiska interaktionen mellan sonden och nanopartikelytan.

"Vi kan nu karakterisera ytan på nanopartikeln genom dess adsorption av den fluorescerande sonden. Detta gör att vi kan förstå ytan på nanopartikeln utan att skada den, vilket är, tyvärr, fallet med kemiska processer som används i stor utsträckning idag, " sade Park. "Denna nya metod använder också maskiner som är lätt tillgängliga i labb idag, öppnar upp en ny enkel metod för forskarsamhället att utveckla nanopartiklar som kan hjälpa till att revolutionera olika sektorer och discipliner."

MPA-metoden kan också karakterisera en nanopartikel inom några minuter jämfört med flera timmar som de bästa kemiska metoderna kräver idag. Eftersom den bara använder fluorescerande ljus, det är också betydligt billigare.

DiSTAP har börjat använda denna metod för nanopartikelsensorer i växter och nanobärare för leverans av molekylär last till växter.

"Vi använder redan den nya MPA-metoden inom DiSTAP för att hjälpa oss att skapa sensorer och nanobärare för växter, ", sa Strano. "Det har gjort det möjligt för oss att upptäcka och optimera känsligare sensorer, och förstå ytkemin, vilket i sin tur möjliggör större precision vid övervakning av anläggningar. Med data av högre kvalitet och insikt i växtbiokemi, vi kan i slutändan tillhandahålla optimala näringsnivåer eller fördelaktiga hormoner för friskare växter och högre avkastning."