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Os nanotubos de Halloysite (HNT) são nanotubos de argila de ocorrência natural que podem ser usados ​​em materiais avançados devido à sua estrutura tubular oca única, biodegradabilidade e propriedades mecânicas e de superfície.No entanto, o alinhamento desses nanotubos de argila é difícil devido à falta de métodos diretos.
​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​ .Crédito da imagem: captureandcompose/Shutterstock.com
Nesse sentido, um artigo publicado na revista ACS Applied Nanomaterials propõe uma estratégia eficiente para fabricar estruturas HNT ordenadas.Ao secar suas dispersões aquosas usando um rotor magnético, os nanotubos de argila foram alinhados em um substrato de vidro.
À medida que a água evapora, a agitação da dispersão aquosa de GNT cria forças de cisalhamento nos nanotubos de argila, fazendo com que eles se alinhem na forma de anéis de crescimento.Vários fatores que afetam o padrão de HNT foram investigados, incluindo concentração de HNT, carga do nanotubo, temperatura de secagem, tamanho do rotor e volume da gota.
Além dos fatores físicos, a microscopia eletrônica de varredura (SEM) e a microscopia de luz polarizada (POM) têm sido usadas para estudar a morfologia microscópica e a birrefringência dos anéis de madeira HNT.
Os resultados mostram que quando a concentração de HNT excede 5% em peso, os nanotubos de argila atingem um alinhamento perfeito e uma concentração mais alta de HNT aumenta a rugosidade da superfície e a espessura do padrão de HNT.
Além disso, o padrão HNT promoveu adesão e proliferação de células de fibroblastos de camundongos (L929), que cresceram ao longo do alinhamento do nanotubo de argila de acordo com um mecanismo de contato.Assim, o método atual simples e rápido para alinhar HNT em substratos sólidos tem o potencial de desenvolver uma matriz responsiva a células.
Nanopartículas unidimensionais (1D), como nanofios, nanotubos, nanofibras, nanobastões e nanofitas devido às suas excelentes propriedades mecânicas, eletrônicas, ópticas, térmicas, biológicas e magnéticas.
Nanotubos de Halloysite (HNTs) são nanotubos de argila natural com um diâmetro externo de 50-70 nanômetros e uma cavidade interna de 10-15 nanômetros com a fórmula Al2Si2O5(OH)4·nH2O.Uma das características únicas destes nanotubos é uma diferente composição química interna/externa (óxido de alumínio, Al2O3/dióxido de silício, SiO2), que permite a sua modificação seletiva.
Devido à biocompatibilidade e toxicidade muito baixa, esses nanotubos de argila podem ser usados ​​em aplicações biomédicas, cosméticas e de cuidados com animais porque os nanotubos de argila têm excelente nanosegurança em várias culturas de células.Esses nanotubos de argila têm as vantagens de baixo custo, ampla disponibilidade e fácil modificação química à base de silano.
A direção de contato refere-se ao fenômeno de influenciar a orientação da célula com base em padrões geométricos, como nano/micro sulcos em um substrato.Com o desenvolvimento da engenharia de tecidos, o fenômeno do controle de contato tornou-se amplamente utilizado para influenciar a morfologia e a organização das células.No entanto, o processo biológico de controle da exposição ainda não está claro.
O presente trabalho demonstra um processo simples de formação da estrutura do anel de crescimento do HNT.Nesse processo, após a aplicação de uma gota de dispersão de HNT em uma lâmina de vidro redonda, a gota de HNT é comprimida entre duas superfícies de contato (a lâmina e o rotor magnético) para se tornar uma dispersão que passa pelo capilar.A ação é preservada e facilitada.evaporação de mais solvente na borda do capilar.
Aqui, a força de cisalhamento gerada pelo rotor magnético rotativo faz com que o HNT na borda do capilar se deposite na superfície deslizante na direção correta.À medida que a água evapora, a força de contato excede a força de fixação, empurrando a linha de contato em direção ao centro.Portanto, sob o efeito sinérgico da força de cisalhamento e da força capilar, após a evaporação completa da água, um padrão de anel de árvore de HNT é formado.
Além disso, os resultados do POM mostram a aparente birrefringência da estrutura anisotrópica HNT, que as imagens SEM atribuem ao alinhamento paralelo dos nanotubos de argila.
Além disso, células L929 cultivadas em nanotubos de argila de anel anual com diferentes concentrações de HNT foram avaliadas com base em um mecanismo de contato.Considerando que, as células L929 mostraram distribuição aleatória em nanotubos de argila na forma de anéis de crescimento com 0,5% em peso de HNT.Nas estruturas de nanotubos de argila com uma concentração de NTG de 5 e 10% em peso, células alongadas são encontradas ao longo da direção dos nanotubos de argila.
Em conclusão, os designs de anel de crescimento HNT em macroescala foram fabricados usando uma técnica econômica e inovadora para organizar as nanopartículas de maneira ordenada.A formação da estrutura dos nanotubos de argila é significativamente afetada pela concentração de HNT, temperatura, carga superficial, tamanho do rotor e volume da gota.Concentrações de HNT de 5 a 10% em peso deram matrizes altamente ordenadas de nanotubos de argila, enquanto a 5% em peso essas matrizes mostraram birrefringência com cores brilhantes.
O alinhamento dos nanotubos de argila ao longo da direção da força de cisalhamento foi confirmado usando imagens SEM.Com o aumento da concentração de NTT, a espessura e a rugosidade do revestimento de NTG aumentam.Assim, o presente trabalho propõe um método simples para a construção de estruturas a partir de nanopartículas em grandes áreas.
Chen Yu, Wu F, He Yu, Feng Yu, Liu M (2022).Um padrão de “anéis de árvore” de nanotubos de haloisita montados por agitação é usado para controlar o alinhamento celular.Nanomateriais Aplicados ACS.https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acsanm.2c03255
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Bhavna Kaveti é uma escritora de ciência de Hyderabad, Índia.Ela possui MSc e MD pelo Vellore Institute of Technology, na Índia.em química orgânica e medicinal pela Universidade de Guanajuato, México.Seu trabalho de pesquisa está relacionado ao desenvolvimento e síntese de moléculas bioativas baseadas em heterociclos, e ela tem experiência em síntese multi-etapas e multi-componentes.Durante sua pesquisa de doutorado, ela trabalhou na síntese de várias moléculas peptidomiméticas ligadas e fundidas baseadas em heterociclos que devem ter o potencial de funcionalizar ainda mais a atividade biológica.Enquanto escrevia dissertações e trabalhos de pesquisa, ela explorou sua paixão pela escrita e comunicação científica.
Cavidade, Buffner.(28 de setembro de 2022).Os nanotubos de Halloysite são cultivados na forma de “anéis anuais” por um método simples.AZonano.Recuperado em 19 de outubro de 2022 em https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733.
Cavidade, Buffner.“Nanotubos de Halloysite crescidos como 'anéis anuais' por um método simples”.AZonano.19 de outubro de 2022 .19 de outubro de 2022 .
Cavidade, Buffner.“Nanotubos de Halloysite crescidos como 'anéis anuais' por um método simples”.AZonano.https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733.(A partir de 19 de outubro de 2022).
Cavidade, Buffner.2022. Nanotubos de Halloysite crescidos em “anéis anuais” por um método simples.AZoNano, acessado em 19 de outubro de 2022, https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=39733.
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