Obstoj feromagnetnih tekočih kristalov sta napovedala že Brochard in de Gennes pred več kot 40-imi leti, vendar je šele to delo prvi eksperimentalni dokaz njune teorije. Osnova feromagnetnega tekočega kristala so ferimagnetne nanoploščice BaFe12O19, katerih sintezo smo razvili v okviru programa P2-0089. Pomembna je ploščata oblika nanodelcev, ki jo pogojuje kristalna struktura BaFe12O19, ter primerna velikost in magnetne lastnosti. To smo dosegli z obširno študijo hidrotermalne sinteze BaFe12O19 v kombinaciji z delno kemijsko substitucijo Fe3+ s Sc3+. Specifična kontrola površinskih lastnosti nanodelcev pa je omogočila njihovo homogeno vgradnjo v tekoči kristal. V kristalu se sklopita električni direktor kristala in magnetni moment nanodelca, zaradi česar lahko optične lastnosti feromagentnega tekočega kristala kontroliramo z električnim ali z magnetnim poljem.
COBISS.SI-ID: 27304231
Humani receptor za epidermalni rastni dejavnik predstavlja zelo preučevano tarčo v študijah terapije raka. V naši raziskavi smo fluorescentne magnetne nanodelce funkcionalizirane s prostimi amino ali karboksi funkcionalnimi skupinam konjugirali z epidermalnim rastnim dejavnikom s pomočjo različnih kemijskih pristopov. Učinkovitost vezave rastnega dejavnika na površino nanodelcev smo spremljali s pretočno citometrijo pri čemer smo uporabili specifična protitelesa tega rastnega dejavnika. Sposobnost ciljanja receptorjev rastnega dejavnika na površini tarčnih celic A431 s konjugati nanodelec-rastni dejavnik smo preverjali s primerjavo obsega privzema konjugatov v ne tarčne celice HeLa, ki imajo bistveno slabše izražene receptorje rastnega dejavnika. Rezultati so pokazali najučinkovitejšo specifično ciljanje tarčnih celic v primeru, kjer je bila za vezavo rastnega dejavnika na površino nanodelca uporabljena kemija aktivacije s karbodiimidom.
COBISS.SI-ID: 26704935
V delu smo prvič predstavili nanodelce, ki so sestavljeni iz ploščatega jedra iz trdo magnetnega Ba heksaferita (BaFe12O19) med dvema plastema mehko magnetnega železovega oksida maghemita (-Fe2O3). Nanodelce smo sintetizirali z uporabo nove, preproste in cenene metode, ki temelji na soobarjanju Fe3+/Fe2+ ionov v koloidno stabilni suspenziji heksaferitnih jedrnih nanodelcev. Heksaferit izkazuje najvišjo magneto-kristalno anizotropijo od vseh oksidov, vendar pa ima relativno nizko nasičeno magnetizacijo. S tem ko smo heksaferitna jedra povezali z mehko magnetno prevleko znotraj posameznega nanodelca, smo močno izboljšali njegovo nasičeno magnetizacijo. Topotaktične rasti maghemitne prevleke na heksaferitnem jedru omogoča direktno magnetno sklopitev med obema fazama, ki privede do ogromnega povečanju v energijskem produktu BHmax, količini, ki je merilo kvalitete magnetov, za več kot 2-krat.
COBISS.SI-ID: 28332071
Eden pomembnih problemov pri hidrotermalni sintezi nanodelcev je pojav sekundarne rekristaliacije. Ta povzroči, da posamezni nanodelci po nastanku hitro zrasejo na račun ostalih. Proces onemogoča kontrolo velikosti nanodelcev. V članku smo objavili postopek, kjer z dodatkom oleinske kisline popolnoma preprečimo sekundarno rekristalizacijo. Nanodelci hidrotermalno sintetizirani v prisotnosti oleinske kisline so hidrofobni in jih lahko dispergiramo v nepolarnih tekočinah in tako pripravimo magnetne tekočine. Metoda je omogočila pripravo prvih magnetnih tekočin na osnovi Ba heksaferita.
COBISS.SI-ID: 22768167
Pri sintezi nanodelcev njihovo velikost običajno uravnavamo s sinteznimi pogoji in/ali z dodatkom površinsko aktivnih snovi. Pri tem se pogosto srečamo s problemom sinteze nanodelcev ravno primerne velikosti: nano dimenzij, ki pa že izkazujejo uporabne fizikalne lastnosti. V tem prispevku predstavljamo alternativen način uravnavanje velikosti nanoploščic barijevega ferita in sicer z delno substitucijo železovih ionov z večjimi ioni skandija ali indija. Pokazali smo, da na ta način, pod hidrotermalnimi pogoji, spremenimo hitrost nukleacije in preprečimo sekundarno rekristalizacijo, ki je vzrok za pretirano rast delcev barijevega ferita. Tako smo sintetizirali ploščice s premerom okrog 50-100 nm in debeline 3-5 nm, ki izkazujejo magnetne lastnosti, primerne za nadaljnjo uporabo.
COBISS.SI-ID: 26308391