ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్ టెక్నాలజీ జర్నల్

బహుముఖ కార్బన్ చుక్కలు: సంశ్లేషణలు, లక్షణాలు మరియు అనువర్తనాలు

రోజర్ M. లెబ్లాంక్

కార్బన్ చుక్కలు (CDలు) ఇటీవల వాటి ప్రత్యేక లక్షణాల కారణంగా మెటీరియల్ సైన్స్ మరియు బయోమెడికల్ ఇంజినీరింగ్ పరిశోధనలో గొప్ప దృష్టిని ఆకర్షించాయి. ప్రింటింగ్, ఫోటోకాటాలిసిస్, బయోఇమేజింగ్, సెన్సింగ్, డ్రగ్ డెలివరీ మరియు నానోమెడిసిన్‌లలో అప్లికేషన్‌ల కోసం అవి విస్తృతంగా అన్వేషించబడ్డాయి. ఈ ప్రెజెంటేషన్‌లో, నేను ముందుగా విభిన్నమైన CDల తయారీని పరిచయం చేస్తాను. ప్రత్యేకించి, టాప్-డౌన్ మరియు బాటమ్-అప్ విధానాల నుండి తీసుకోబడిన 3 విభిన్న CD జాతుల కోసం సమగ్ర నిర్మాణ నమూనాలను రూపొందించడానికి విస్తృతమైన నిర్మాణాత్మక లక్షణాలు ప్రదర్శించబడ్డాయి.

అప్పుడు, నేను ప్రధానంగా మా ల్యాబ్‌లో అభివృద్ధి చేసిన CDల యొక్క వివిధ అప్లికేషన్‌లపై దృష్టి సారిస్తాను, BBBపై గ్లూకోజ్ ట్రాన్స్‌పోర్టర్ ప్రొటీన్‌లు, కార్బన్ నైట్రైడ్ చుక్కలు యాంటీ-తో కలిసి ఉండటం వల్ల గ్లూకోజ్ ఆధారిత CDలు రక్త-మెదడు అవరోధాన్ని (BBB) ​​దాటగలవు. క్యాన్సర్ చికిత్సా మందులు మరియు టార్గెటింగ్ అణువు విట్రోలో పెద్ద బి-సెల్ లింఫోమాకు వ్యతిరేకంగా ప్రభావవంతమైన చికిత్స చేయగలవు. మరియు వివోలో, మెట్‌ఫార్మిన్-ఉత్పన్నమైన CDలు ఒక ప్రత్యేకమైన కేంద్రకం టార్గెటింగ్ ప్రాపర్టీని చూపించాయి, CDలు నిరంతరం అమిలాయిడ్ పూర్వగామి ప్రోటీన్ (APP), బీటా-అమిలాయిడ్ (Aβ) మరియు Aβ ఫైబ్రిల్స్ ఏర్పడటాన్ని నిరోధించే సామర్థ్యాన్ని చూపించాయి. CDలు అల్జీమర్స్ వ్యాధికి చికిత్స చేయడానికి నానోమెడిసిన్ మరియు డ్రగ్ నానోకారియర్‌లను వాగ్దానం చేస్తున్నాయి, వైవిధ్యమైన నీటి కాలుష్య నమూనాల ఫోటోకాటలిటిక్ క్షీణత చాలా తెలిసిన CD జాతులతో పోలిస్తే మరియు గ్రాఫిటిక్ కార్బన్ నైట్రైడ్ (g-C3N4)తో పోల్చితే జెల్-వంటి అద్భుతమైన ఫోటోకాటలిటిక్ చర్యను వెల్లడించింది. అదనంగా, G-CDలలో g-C3N4ని పొందుపరచడం ద్వారా క్షీణత రేటు స్థిరాంకం 1.4 రెట్లు మెరుగుపడింది; మల్టీ టాస్క్‌లను పూర్తి చేయడానికి విభిన్న CDల మధ్య ప్రత్యక్ష సంయోగం ద్వారా బహుముఖ నానోకారియర్‌ను సమీకరించవచ్చని పైలట్ అధ్యయనం చూపించింది. కార్బన్ స్పెక్స్ (CDలు) వాటి అతీంద్రియ లక్షణాలు మరియు అనువర్తనాల వెలుగులో నానోటెక్నాలజీలో అత్యంత విలువైన ఆశీర్వాదాలుగా ఉద్భవించాయి. Cds క్రమం తప్పకుండా కార్బన్ నానోపార్టికల్స్, వాటిలో ఎక్కువ భాగం సాధారణ కొలత 10 nm కంటే తక్కువ. ఈ పదార్థాలు సహజ మిశ్రమాల నుండి పొందబడ్డాయి మరియు సేంద్రీయ దృక్కోణాల వరకు చాలా పెద్దవిగా ఉండే నీటి మాధ్యమంలో స్థిరంగా ఉంటాయి. ప్రమాదకరమైన ఆవిష్కరణ, పదార్థాన్ని గుర్తించడం, పారిశుద్ధ్యం, బయోఇమేజింగ్, డ్రగ్ కన్వేయన్స్, ఎనర్జీ ట్రాన్స్‌ఫర్మేషన్ మరియు ఫోటోక్యాటాలిసిస్ వంటి విస్తృతమైన అప్లికేషన్‌లలో CDలకు సర్ఫేస్ డిజైనింగ్ కీలకమైన పనిని సూచిస్తుంది. CDల యొక్క ఫోటోఫిజికల్ మరియు పదార్ధ లక్షణాలు వాటి ఆకారాలు మరియు అంచనాలను ట్యూన్ చేయడం ద్వారా మరియు హెటెరోటామ్‌లను డోపింగ్ చేయడం ద్వారా తీవ్రంగా హెచ్చుతగ్గులకు గురవుతాయి, ఉదాహరణకు, ఆక్సిజన్, నైట్రోజన్, ఫాస్పరస్, సల్ఫర్ మరియు బోరాన్. అలాగే, ఫోటోస్టెబిలిటీ, అధిక క్వాంటం దిగుబడి, బయో కాంపాబిలిటీ, తక్కువ విషపూరితం, నీరు కరగడం, గొప్ప వాహకత మరియు CDల సహజ అంగీకారం గ్రాఫిమ్ క్వాంటం స్పెక్స్ (GQDs), మెటల్ ఆక్సైడ్‌లు (ZnO) వంటి ఇతర అన్ని క్వాంటం స్పాట్‌ల (QDలు) కంటే అదనపు అనుకూలమైన పరిస్థితులను పొందుతాయి. , TiO2), మరియు అకర్బన QDలు (ZnO-PbS, CdSe, CuInS/ZnS, మరియు CuInS/ZnS). నిజానికి, నాన్‌కార్బన్ QDలు వాటి నిజమైన శ్రేయస్సు మరియు పర్యావరణ సమస్యల దృష్ట్యా, CDలతో విరుద్ధంగా వాటి ఉపయోగ రంగంలో చాలా తక్కువ శ్రమ లేకుండా ఉంటాయి. డిస్క్‌లను లక్షణ మరియు తయారు చేయబడిన సహజ పూర్వీకుల నుండి ఏకీకృతం చేయవచ్చు. మైక్రోవేవ్ ప్రకాశం, సజల చికిత్సలు, అల్ట్రాసోనిక్ లైట్, లేజర్ రిమూవల్, ఎలెక్ట్రోకెమికల్, సర్క్యులర్ సెగ్మెంట్ విడుదల మరియు పైరోలైసిస్ ఈ ఆందోళనలో క్రమం తప్పకుండా ఉపయోగించబడే తయారీ వ్యవస్థలు. ఈ చిన్న ఆడిట్ CDల యొక్క ఇంజనీరింగ్ సాంకేతికతలు మరియు కల్తీ లేని మరియు అనువర్తిత శాస్త్రాలలో వాటి విస్తృత అప్లికేషన్ల చుట్టూ స్పష్టంగా కేంద్రీకృతమై ఉంది.