伊利諾斯大學(xué)的Zhenbin Ge教授說(shuō):“金屬納米粒子,尤其是金納米粒子,是醫(yī)學(xué)治療和藥物傳輸中的最佳熱特媒質(zhì),而且能大大延伸熱效應(yīng)的精確度。我們提供了一種新穎的方法,來(lái)研究界面結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的效應(yīng)、納米級(jí)熱量傳輸通過(guò)固—液界面時(shí)的化學(xué)物質(zhì);并為今后在醫(yī)學(xué)治療中運(yùn)用來(lái)自金屬納米粒子的熱消散建立一個(gè)科學(xué)基礎(chǔ)!
Ge和他的同事們用激光加熱納米粒子,然后測(cè)量出因?yàn)榧訜岫鸬摹肮馕铡弊兓。這樣可以得出納米粒子的冷卻速度。
這些粒子本身由直徑為30納米的金核所組成,表面覆有一層像玻璃一樣的聚苯乙烯,外面還有一層交叉結(jié)合的丙烯酸鹽。首先,研究小組在水溶液中測(cè)量出納米粒子的導(dǎo)熱系數(shù)。然后加入有機(jī)溶液,如四氫呋喃、氮元素(N)、氮-二甲基甲酰胺。使覆著的聚合體開(kāi)始膨脹,從而使其導(dǎo)熱系數(shù)加倍,使金核的冷卻系數(shù)加倍?茖W(xué)家指出,聚合體導(dǎo)熱系數(shù)的增加不能直接歸因于溶劑的滲透力,也不是由于聚苯乙烯高分子主鏈的增強(qiáng)。
同時(shí),研究人員強(qiáng)調(diào)如果基于整體熱性質(zhì)來(lái)計(jì)算納米級(jí)體系中的熱傳送,則該理論結(jié)果可能并不可靠。
Ge說(shuō):“納米粒子為探查納米級(jí)熱傳送提供了很多方法,但是由于合成和穩(wěn)定性因素,還存在一定的局限性。我們正在設(shè)計(jì)一種薄膜體系,可以更加靈活地控制納米級(jí)熱傳送研究中的固—液表面。”
這項(xiàng)研究結(jié)果已經(jīng)發(fā)表在美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)刊物《納米通訊》上。