مس در خدمت پزشکی و آزمایشگاه

می متالز - محققان دانشگاه «بریتیش کلمبیا» موفق به تولید سطح مسی شده‌اند که هم دافع و هم جاذب مایعات رسانا مانند آب و خون است. این سطح مسی می‌تواند در آزمایشگاه‌ها و صنایع وابسته به پزشکی مورد استفاده قرار گیرد.

به گزارش می متالز، پایگاه اطلاع‌رسانی «ساینس‌دیلی» (sciencedaily.com)، در گزارشی در این زمینه نوشته سال‌هاست که مهندسان دنبال تولید سطح جدیدی بوده‌اند که بتواند مایعات را هم جذب و هم دفع کند. چنین فناوری دارای کاربردهای بالقوه زیادی از فیلتر کردن آب و ساخت ابزارهای زیست‌پزشکی گرفته تا لنزهای نوری مایع و سیستم‌های آزمایشگاه روی تراشه خواهد بود. این سطح مسی که توسط گروهی از محققان به سرپرستی «بِن ظهیری» تولید شده است، ارزان و قابل مقیاس‌بندی بوده و فقط با یک باتری الکتریکی معمولی نیرودهی می‌شود. این سطح با اعمال نیروی الکتریسیته به آن، از یک سطح بسیار دافع آب (سوپرهیدروفوبیک) به یک سطح بسیار جاذب آب (سوپرهیدروفیلی) تبدیل می‌شود.
ظهیری در ارتباط با این پروژه گفت: «زمانی که ولتاژهای بسیار کوچک به این سطح اعمال می‌شود، قطرات ریز آب به‌شدت به آن می‌چسبند و با تغییر دادن اندازه ولتاژ و مدت‌زمان اعمال آن به سطح، می‌توان زاویه‌ای که هر قطره با سطح تشکیل می‌دهد و همچنین سرعت این رخداد را با دقت کنترل کرد. زمانی که ولتاژ قطع می‌شود، این قطرات شکل و وضعیت اولیه خود را بازمی‌یابند.»
پیش‌تر نیز محققان با استفاده از محرک‌هایی مانند حرارت، تشعشع فرابنفش و پرتوهای ایکس، این رفتار خاص سطوح مسی را مورد مطالعه قرار داده بودند؛ اما به نتیجه مطلوب نرسیدند زیرا برای دستیابی به نتیجه‌ای مشابه نتیجه تیم محققان دانشگاه بریتیش کلمبیا، نیاز به دماهای بالا (تا 300 درجه سانتی‌گراد) و مدت‌زمان طولانی جهت قرار گرفتن سطح مسی در معرض حرارت پیدا کردند. تأمین چنین شرایطی کاربرد سطح مسی را برای اهداف مصرفی و صنعتی غیرعملی می‌کند.
با این حال، محرک‌ الکتریکی مورد استفاده ظهیری و تیم علمی‌اش رفتار wetting سطح مسی جدید را به‌سرعت (ظرف اندک ثانیه‌ها یا اندک دقایقی‌) تغییر می‌دهد و برای انجام این عمل فقط به ولتاژ باتری‌های معمولی (کمتر از 1.5 ولت) نیاز است. جریان برق این کار را با تغییر دادن وضعیت اکسیداسیون سطح مسی انجام می‌دهد؛ چراکه این سطح مسی شامل ترکیبی از اکسید مس(II)(CuO) هیدروفیلی و اکسید مس (I)(Cu2) هیدروفوبیک است.
گرچه تیم علمی دانشگاه بریتیش کلمبیا مس را به‌دلیل ارزان بودن و فراوانی‌اش به‌ کار برده، ظهیری معتقد است شاید دست‌کاری الکتروشیمیایی فلزات دیگر و اکسیدهای فلزی هم نتایج مشابهی ارائه دهد. به گفته محققان همچنین می‌توان هر مایع رسانایی مانند خون را با این سطح مسی جدید مورد آزمایش قرار داد.

منبع: عصر مس