(Phys.org) – Forskare har visat att tomatmassa löst i vatten så småningom kan förvandlas till ett pulver av nanopartiklar som innehåller kolprickar med diametrar mindre än 5 nm. Som alla kolprickar, en av de viktigaste egenskaperna hos kolprickarna från tomat är en intensiv fluorescens, vilket kan leda till tillämpningar inom avbildning och avkänning.

Forskarna, leds av Jinping Wang vid Qingdao Agricultural University, har publicerat en artikel om syntesen av kolprickar från tomat i ett färskt nummer av Nanoteknik .

Kolprickar är en ny klass av fluorescerande nanomaterial som forskare undersöker som ett möjligt alternativ till halvledarkvantprickar och organiska färgämnen. Eftersom de är så nya, de kvantmekanismer som ligger bakom deras fluorescens är fortfarande inte väl förstådda. Kolprickar kan komma från många olika källor, från kolnanorör till olika typer av biomassa, som frukt, grönsaker, och blommor, och prickar från olika källor uppvisar olika fluorescensegenskaper.

En fördel med att använda tomater som källa till kolprickar är att tomater är billiga och processen är relativt enkel. I grund och botten, färsk tomat skärs i bitar, krossas till massa av en vävnadskomprimator, löst i vatten, värms i mikrovågsugn, centrifugeras för att ta bort alla stora partiklar, och sedan filtreras genom dialys, lämnar efter sig ett fast pulver av nanopartiklar. Även om processen är enkel, forskarna visade att det fortfarande har potential att producera kolprickar av hög kvalitet.

Ett av de viktigaste resultaten av den nya studien är att UV-fluorescensegenskaperna hos kolprickarna kan kontrolleras på grund av kvantinneslutningseffekten, vilket inte ofta är fallet med kolprickar från biomassa. Här, forskarna visade att genom att tillsätta vissa organiska föreningar (etylendiamin (EDA) och urea), de kunde kontrollera storleken och justera fluorescensen hos nanopartiklarna som bildas från tomatmassan.

"Färska kolprickar från tomater inställda av urea kan avge fluorescens i UV-området på grund av kvantinneslutningseffekten, " berättade Wang Phys.org . "Vår framtida forskningsplan är att erhålla röda emitterande kolprickar med biomassa som prekursorer."

För att illustrera de potentiella tillämpningarna, forskarna utvärderade kolprickarna för deras användning som färgningsmedel för bioavbildningssvampar, och även som sensorer för vanillin, som har tillämpningar inom biobränsleindustrin. Forskarna visade att kolprickarna var mycket biokompatibla med svamparna och blev starkt upplysta när de exciterades av en laser. När det gäller vanillinavkänning, de visade att vanillinet släcker kolprickarnas fluorescens, varvid mängden släckning är proportionell mot vanillinkoncentrationen. Forskarna planerar att ytterligare undersöka dessa applikationer och andra i framtiden.

© 2017 Phys.org