ساخت باریک‌ترین اسپاگتی جهان: نانوپاستا ۲۰۰ برابر از تار مو نازک‌تر است
گروهی از شیمی‌دانان کالج دانشگاهی لندن (UCL) موفق شده‌اند که باریک‌ترین اسپاگتی جهان را تولید کنند. این رشته‌های شگفت‌انگیز که فقط ۳۷۲ نانومتر ضخامت دارند، با استفاده از آرد معمولی، مایع و دستگاهی دارای بار الکتریکی، ساخته شده‌اند. این رشته‌ها ضخامتی کمتر از طول موج نور آبی دارند و آن‌قدر نازک هستند که فقط با میکروسکوپ الکترونی مشاهده می‌شوند.
پژوهشگران برای آزمایش رشته‌های شگفت‌انگیز که «نانوپاستا» نام گرفته‌اند، از آن‌ها لایه‌ای کوچک به قطر ۲ سانتی‌متر ساختند. لایه‌ی ساخته‌شده با چشم غیرمسلح دیده می‌شود، اما رشته‌های منفردش مشاهده‌پذیر نیستند. رشته‌های اسپاگتی فوق‌العاده نازک با روشی به نام «برق‌ریسی» تولید شدند. در این روش، مخلوط خام آرد و فرمیک اسید مایع با استفاده از بار الکتریکی، از نوک سوزن کشیده می‌شود و رشته‌ای بسیار نازک‌تر از تار موی انسان ایجاد می‌کند.
رشته‌های نانوپاستا فقط با میکروسکوپ الکترونی دیده می‌شوند
دکتر آدام کلنسی، یکی از اعضای گروه پژوهشگران، در توضیح فرآیند ساخت می‌گوید: «برای درست‌کردن اسپاگتی، معمولاً مخلوطی از آب و آرد را از سوراخ‌های فلزی عبور می‌دهند. ما همین کار را کردیم، با این تفاوت که به‌جای فشار، از بار الکتریکی استفاده کردیم. نتیجه همان اسپاگتی واقعی است، فقط خیلی کوچک‌تر.»
ساخت باریک‌ترین پاستای جهان به‌عنوان بخشی از تلاش بیاتریس بریتون برای دریافت مدرک کارشناسی ارشد رشته شیمی در کالج دانشگاهی لندن انجام شده است.
پیش از این، باریک‌ترین پاستای شناخته‌شده در جهان «سو فیلین‌دو» نام داشت که هم به معنای رشته‌های خدا و هم کلمه‌ی مو در زبان عربی است. اما ضخامت سو فیلین‌دو حدود ۴۰۰ میکرومتر بود؛ یعنی تقریباً هزار برابر ضخیم‌تر از نانوپاستا. جالب توجه است که سو فیلین‌دو با دستگاه ساخته نمی‌شود، بلکه به‌صورت دستی توسط گروهی ده نفره از زنان در شهر نیورو در ساردینیا، ایتالیا، تولید می‌شود.
هدف پژوهشگران کشف کاربردهای پیشرفته نانوپاستا در پزشکی است
پروفسور گرت ویلیامز، یکی دیگر از اعضای گروه پژوهشگران، در مورد کاربرد اسپاگتی تازه می‌گوید: «متأسفانه این رشته‌ها برای آشپزی مناسب نیستند، چون در کمتر از یک ثانیه، پیش از آنکه بتوانید آن‌ها را از ماهیتابه درآورید، می‌سوزند.»
اما هدف گروه پژوهشی، ساخت پاستای جدید برای آشپزی نبود. آن‌ها به دنبال کشف کاربردهای پیشرفته‌ی این نانوالیاف در زمینه‌های فنی مختلف، به‌ویژه در پزشکی هستند. به گفته‌ی پروفسور ویلیامز، «نانوالیاف نشاسته‌ای به دلیل متخلخل‌بودن، می‌تواند در پانسمان زخم و رشد مجدد بافت استفاده شود، زیرا ساختار آن مشابه ماتریکس برون‌سلولی است؛ شبکه‌ای از پروتئین‌ها و سایر مولکول‌ها که سلول‌ها برای پشتیبانی از خود ایجاد می‌کنند. به همین دلیل می‌توان از این الیاف برای بازسازی بافت استفاده کرد.»
دکتر کلنسی نیز می‌افزاید: «نشاسته ماده‌ای فراوان، تجدیدپذیر و زیست‌تخریب‌پذیر است؛ بدین معنی که در بدن تجزیه می‌شود. این ویژگی‌ها آن را برای چنین کاربردهایی ایده‌آل می‌کند. با این حال، فرآیند خالص‌سازی نشاسته پیچیده است. ما نشان دادیم که می‌توان با آرد، روشی ساده‌تر برای ساخت نانوالیاف پیدا کرد. قدم بعدی این است که ویژگی‌های محصول را بررسی کنیم. باید ببینیم که این الیاف چقدر سریع تجزیه می‌شود، چگونه با سلول‌ها تعامل دارد و آیا می‌توان آن را به صورت انبوه تولید کرد یا خیر.»
یافته‌های گروه پژوهشگران در مجله‌ی Nanoscale Advances منتشر شده است.
نظرات