Een team van onderzoekers van de Immanuel Kant Baltic Federal University heeft magnetische nanodeeltjes verkregen met behulp van zoete vlag (Acorus calamus). Zowel de wortels als de bladeren van deze plant bevatten antioxidanten, antimicrobieel, en insecticide eigenschappen. Het extract van zoete vlag werd gebruikt als een niet-toxisch reagens voor de vervaardiging van gecoate deeltjes. De auteurs van het werk toonden ook de efficiëntie van de nieuwe nanodeeltjes tegen verschillende soorten pathogene schimmels die gecultiveerde planten beschadigen. Een door het team ontwikkelde technologie zorgt voor de vervaardiging van nanodeeltjes uit een goedkope plantaardige grondstof en vermindert de schadelijke effecten van reagentia op het milieu.

Door hun unieke eigenschappen, nanodeeltjes worden op veel gebieden gebruikt, van medicijnen tot olieproductie. Hun kenmerken hangen in grote mate af van hun grootte en vorm, en de verhouding tussen hun oppervlakte en volume speelt een belangrijke rol. Hoe groter het is, des te sterker is het lokale effect van een nanodeeltje. Magnetische nanodeeltjes die kunnen worden bestuurd met een extern magnetisch veld of die warmte afgeven onder invloed van elektromagnetische straling, hebben potentieel in de biologie en de geneeskunde. Bijvoorbeeld, deeltjes met een verhoogd magnetisch moment worden zowel in de medische diagnostiek als voor de behandeling van verschillende aandoeningen gebruikt. Sommige onderzoeken geven ook aan dat magnetische nanodeeltjes schimmelwerende eigenschappen kunnen hebben. Voor deze toepassingen is wetenschappers stellen voor om bariumferriet-nanodeeltjes te gebruiken in biocompatibele coating.

"Er zijn verschillende methoden om gecoate nanodeeltjes met bepaalde kenmerken te vervaardigen, maar ze bevatten allemaal giftige reagentia. We hebben een milieuvriendelijke technologie ontwikkeld voor de productie van bariumferriet met behulp van sweet flag-extract. Het oppervlak van deze deeltjes heeft aanvullende biologische eigenschappen en de deeltjes zelf bezitten alle noodzakelijke magnetische en geometrische kenmerken, " zei prof. Larissa Panina, een doctoraat in natuurkunde en wiskunde van BFU.

Het team mengde een extract gemaakt van gedroogde zoete vlagwortels met barium- en ijzerzouten en water. Vervolgens, het mengsel werd verwarmd om de vloeistof te verdampen en poeder te verkrijgen. Daarna, het poeder werd gesinterd bij temperaturen tot 900°C, en nanodeeltjes werden gevormd. Om hun morfologie te bestuderen, het team gebruikte scanning elektronenmicroscopie. Deze methode is gebaseerd op het scannen van het oppervlak van een bestudeerd object met een elektronenstraal en is van toepassing op fragmenten die slechts enkele nanometers groot zijn. De gemiddelde grootte van de zeshoekige nanodeeltjes was van 20 tot 50 nm. Het team bestudeerde ook de kristallijne structuur en elementaire samenstelling van de deeltjes met behulp van röntgenstructuuranalyse en energiedispersieve spectroscopie en ontdekte dat de nieuwe deeltjes geen toevoegingen hadden.

De door het team gesynthetiseerde bariumferriet-nanodeeltjes waren actief tegen vier soorten schimmels die verschillende ziekten van fruit en bloeiende planten veroorzaken. Zelfs in kleine concentraties, de nanodeeltjes waren in staat om de groei van ziekteverwekkers te vertragen. In de loop van de Fenton-reactie, de ionen van ijzer in bariumferriet reageerden met peroxiden en reactieve zuurstofvormen (OH-radicalen) verschenen. Extreem actief zijn, ze reageerden met stoffen in schadelijke celwanden, ze beschadigd, en dus de groei van ziekteverwekkers vertraagd. Volgens de auteurs van de studie, dit is een universeel mechanisme dat de nanodeeltjes mogelijk actief maakt tegen andere soorten schimmels, te.