En plasthink och en plastpåse innehåller en 5-gallons tillförsel av kolnanorör i ett laboratorium vid Rice University, början på processen för att säkert överföra nanorör för experimentell användning. Rislabbet publicerade sin teknik i SN Tillämpade vetenskaper . Kredit:Barron Research Group/Rice University
Med lite träning, det tar inte mycket mer än 10 minuter, ett par påsar och en stor hink för att hålla nanomaterial på plats.
Rice University lab av kemisten Andrew Barron arbetar med bulk kolnanorör på en mängd olika projekt. För flera år sedan, medlemmar av labbet blev oroliga för att nanorör kunde fly ut i luften, och utvecklade en billig och ren metod för att hålla dem inneslutna när de överfördes från stora behållare till burkar för experimentell användning.
På senare tid blev Barron själv oroad över att för få labb runt om i världen använde bästa praxis för att hantera nanomaterial. Han bestämde sig för att dela med sig av vad hans Rice -team hade lärt sig.
"Det fanns en rad studier som sa att om du ska hantera nanorör, du måste verkligen använda säkerhetsprotokoll, "Sade Barron. "Sedan såg jag en studie som sa att många labb inte använde någon form av huv eller inneslutningssystem. I USA., det var riktigt dåligt, och i Asien var det ännu värre. Men det finns ett betydande antal labb som skalar upp för att använda dessa material i kilogramskalan utan att vidta lämpliga försiktighetsåtgärder."
Laboratoriets billiga metod beskrivs i ett öppet papper i tidskriften Springer Nature SN Yrkeshögskola .
I bulkform, Kolnanorör är fluffiga och sprids lätt om de störs. Rislabbet lagrar vanligtvis rören i 5-gallons plasthinkar, och det är bara att öppna locket för att få dem att flyga på grund av deras låga densitet.
En ren behållare med kolnanorör, redo för experiment, är produkten av en snabb, billig metod som används i ett Rice University-labb för att överföra nanomaterial. Metoden är föremål för en uppsats i SN Tillämpade vetenskaper . Kredit:Barron Research Group/Rice University
Varun Shenoy Gangoli, en forskare i Barrons labb, och Pavan Raja, en forskare med Rice's Nanotechnology-Enabled Water Treatment Center, utvecklat för eget bruk en metod som innebär att skydda arbetaren och avskilja lösa rör när man tar bort mindre mängder av materialet för användning i experiment.
Fullständig information finns i tidningen, men försiktighetsåtgärderna inkluderar att se till att arbetarna är ordentligt klädda med långbyxor, långa ärmar, labbrockar, helglasögon och ansiktsmasker, tillsammans med två par handskar som är tejpade på labbrockens ärmar. Den improviserade handskpåsen innehåller en 25-liters papperskorg med en plastpåse tejpad på kanten. Den oöppnade förvaringsbehållaren placeras inuti, och sedan täcks soptunnan med en annan genomskinlig papperspåse, med små hål uppskurna i toppen för åtkomst.
Efter överföring av nanorör, acetonservetter används för att rengöra handskarna och mer aceton sprutas inuti fatet så att sedimenterande nanorör skulle fastna på ytorna. Dessa kan återvinnas och returneras till förvaringsbehållaren.
Barron sa att det tog labbmedlemmar tid att lära sig att använda protokollet effektivt, "men nu kan de få sina prover på 5 till 10 minuter." Han är säker på att andra labb kan och kommer att förbättra tekniken för sina egna omständigheter. Han noterade att en affisch av Gangoli som presenterades vid den nionde Guadalupe-workshopen om korrekt hantering av kolnanorör fick erkännande och diskussion bland världens främsta forskare på området, noterar vikten av arbetet för byråer i allmänhet.
"När vi bestämde oss för att skriva om detta, vi skulle ursprungligen bara lägga ut den på webben och hoppas att någon skulle läsa den ibland, ", sa Barron. "Vi kunde inte föreställa oss vem som skulle publicera den, men vi hörde att en redaktör på Springer Nature verkligen var angelägen om att ha publicerat sådana här artiklar.
"Jag tror att det här är något folk kommer att använda, " sa han. "Det finns inget upprörande men det hjälper alla, från gymnasieskolor och högskolor som börjar använda nanopartiklar för experiment till små företag. Det var målet:Låt oss tillhandahålla en process som inte kostar tusentals dollar att installera och låter dig överföra nanomaterial säkert och i stor skala. Till sist, publicera detta arbete i en tidskrift med öppen tillgång för att maximera räckvidden över hela världen."
Gibran Liezer Esquenazi, en alumn i Barron -gruppen i Rice, är medförfattare på tidningen. Barron är professor emeritus i kemi vid Rice och Sêr Cymru ordförande för Low Carbon Energy and Environment vid Swansea University, Wales.