IJzeroxide nanodeeltjes worden gebruikt bij schildwachtklierdetectie, ijzervervangingstherapie en andere biomedische toepassingen. Nieuw werk probeert te begrijpen hoe deze materialen verouderen, en hoe veroudering hun functionele of veiligheidsprofielen kan veranderen.

Voor de eerste keer, door laboratoriumgebaseerde Mössbauer-spectroscopie te combineren met "zwaartepunt"-analyse, onderzoekers kunnen de diffuse oxidatie van magnetiet tot maghemiet kwantificeren, en volg het proces. In Technische Natuurkunde Brieven , het werk is klaar om de verouderingsmechanismen in nanomaterialen te helpen begrijpen, en hoe deze effecten de manier waarop ze omgaan met het menselijk lichaam veranderen.

"Het is bijna een ongevraagde vraag over hoe dit materiaal in de loop van de tijd oxideert, " zei Dr. Quentin Pankhurst. "We hebben er meer informatie over nodig. Deze techniek helpt ons te weten wat er gebeurt als producten op het schap liggen."

Het onderscheiden van de twee vormen van ijzeroxide-nanodeeltjes is zo moeilijk dat het heeft geleid tot een onofficiële conventie om monsters "magnetiet / maghemiet" te noemen wanneer hun samenstelling niet bekend is. Mössbauer-spectroscopie gebruikt nucleaire gammastralen om te meten hoeveel van een monster ijzeratomen heeft met de +2-lading die in magnetiet wordt gevonden in vergelijking met de +3-lading die overheerst in maghemiet. Deze subtiele metingen worden verwerkt met zwaartepuntberekeningen, die de gegevens combineert om een ​​groter beeld voor de steekproef te creëren.

Bovendien, de test vernietigt geen monsters, zodat onderzoekers de oxidatie van ijzeroxide-nanodeeltjes gedurende lange tijd kunnen volgen.

Volgende, de groep wil zijn techniek uitbreiden naar een breder scala aan magnetiet- en maghemietmonsters en andere onderzoekers helpen beter te begrijpen hoe de leeftijd van een nanomateriaal correleert met zijn functionele eigenschappen.

"We hebben de vraag gesteld of de oxidatieve veroudering de deeltjes beïnvloedt, maar we hebben niet gezien of dat het geval is of niet, " zei hij. "Nu is er het idee dat veroudering aan de gang is, en dat is een hele andere parameter die we niet hebben gemeten. Ik zou heel blij zijn als andere mensen deze correlatie tussen functie en veroudering in hun eigen materialen zouden onderzoeken."