(Phys.org) - Des chercheurs ont montré que la pulpe de tomate dissoute dans l'eau peut éventuellement être transformée en une poudre de nanoparticules contenant des points de carbone d'un diamètre inférieur à 5 nm. Comme tous les points de carbone, l'une des principales caractéristiques des points de carbone d'origine tomate est une fluorescence intense, ce qui peut conduire à des applications en imagerie et en détection.

Les chercheurs, dirigé par Jinping Wang à l'Université agricole de Qingdao, ont publié un article sur la synthèse des points de carbone de la tomate dans un récent numéro de Nanotechnologie .

Les points de carbone sont une nouvelle classe de nanomatériaux de fluorescence que les chercheurs étudient comme alternative possible aux points quantiques semi-conducteurs et aux colorants organiques. Parce qu'ils sont si nouveaux, les mécanismes quantiques qui sous-tendent leur fluorescence sont encore mal compris. Les points de carbone peuvent provenir de nombreuses sources différentes, des nanotubes de carbone à divers types de biomasse, comme les fruits, les légume, et des fleurs, et les points provenant de différentes sources présentent des propriétés de fluorescence différentes.

Un avantage d'utiliser des tomates comme source de points de carbone est que les tomates sont peu coûteuses et le processus est relativement simple. Essentiellement, la tomate fraîche est coupée en morceaux, broyé en pulpe par un compacteur de tissus, dissous dans l'eau, chauffé au micro-ondes, centrifugé pour éliminer les grosses particules, puis filtré par dialyse, laissant une poudre solide de nanoparticules. Bien que le processus soit simple, les chercheurs ont montré qu'il a encore le potentiel de produire des points de carbone de haute qualité.

L'un des résultats les plus importants de la nouvelle étude est que les propriétés de fluorescence UV des points de carbone peuvent être contrôlées en raison de l'effet de confinement quantique, ce qui n'est pas souvent le cas des points de carbone issus de la biomasse. Ici, les chercheurs ont démontré que, en ajoutant certains composés organiques (éthylènediamine (EDA) et urée), ils ont pu contrôler la taille et ajuster la fluorescence des nanoparticules formées à partir de la pulpe de tomate.

« Des points de carbone provenant de tomates fraîches réglés par l'urée peuvent émettre une fluorescence dans la région UV en raison de l'effet de confinement quantique, " Wang a dit Phys.org . "Notre futur plan de recherche est d'obtenir des points de carbone émissifs rouges en utilisant la biomasse comme précurseurs."

Pour illustrer les applications potentielles, les chercheurs ont évalué les points de carbone pour leur utilisation comme agents de coloration pour les champignons de bio-imagerie, et aussi comme capteurs de vanilline, qui a des applications dans l'industrie des biocarburants. Les chercheurs ont démontré que les points de carbone étaient hautement biocompatibles avec les champignons et devenaient brillamment illuminés lorsqu'ils étaient excités par un laser. Dans le cas de la détection de la vanilline, ils ont montré que la vanilline éteint la fluorescence des points de carbone, la quantité d'extinction étant proportionnelle à la concentration en vanilline. Les chercheurs prévoient d'approfondir ces applications et d'autres à l'avenir.

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