(Cold Plasma & Laser Ablation) for Preparation of Si Nanoparticals and its antibacterial activity”(دراسة مقارنة بين (البلازما الباردة والاستئصال بالليزر) لتحضير جسيمات السيليكون النانوية ونشاطها المضاد للبكتيريا)مناقشة

تضمنت هذه الدراسة التي اجريت في جامعة بغداد / كلية العلوم للبنات / قسم الفيزياء، وتم تنفيذ الجانب العملي في مختبر البلازما في كلية العلوم للبنات/ جامعة بغداد. اكتسبت تقنيتا الاستئصال بالليزر ونفث البلازما أهمية كبيرة في تخليق الجسيمات النانوية لكفاءتهما العالية في التحضير. تُعتبر هذه التقنيات مستدامة ونظيفة وصديقة للبيئة، حيث لا تتطلب مواد كيميائية ضارة وتتطلب تفاعلات كيميائية فريدة تنتج جسيمات نانوية ذات خصائص جديدة ومبتكرة. تتميز المادة المنتجة بكلتا الطريقتين بنقائها العالي مقارنةً بالطرق الكيميائية التقليدية، كما تسمح هاتان التقنيتان بمجموعة متنوعة من الأشكال والأحجام. في هذا العمل، تم استخدام طريقتين فيزيائيتين (الاستئصال بالليزر النبضي والبلازما الباردة) لتخليق جسيمات السيليكون النانوية. هاتان طريقتان جديدتان لإنتاج جسيمات السيليكون النانوية، المحضرة من كتلة سيليكون مغمورة في الماء منزوع الأيونات. أولاً، يتم استخدام الاستئصال بالليزر النبضي بأعداد مختلفة من الطلقات (٢٥٠ و٥٠٠ و١٠٠٠) نبضة، وثانيًا، نفث البلازما بأوقات تعرض مختلفة (٣ و٥ و٧) دقائق. تم فحص جسيمات السيليكون النانوية المنتجة باستخدام عدة طرق، بما في ذلك تحليل الأشعة فوق البنفسجية المرئية، حيود الأشعة السينية (XRD)، مطيافية الأشعة السينية المشتتة للطاقة (EDS)، مجهر القوة الذرية (AFM)، مجهر المسح الإلكتروني (FE-SEM)، جهد زيتا، وتحليل زاوية التلامس، ودُرست فعاليتها ضد المكورات العنقودية الذهبية.

الأهداف الرئيسية لهذه الدراسة هي كما يلي:

تخليق جسيمات السيليكون النانوية باستخدام طريقتين (الاستئصال بالليزر النبضي ونفث البلازما) ومقارنة خصائصهما واختبار نشاطهما المضاد للبكتيريا ضد بكتيريا S. auruua..

أهم التوصيات التي توصلت إليها الدراسة والمعدلات التي تم الحصول عليها:

1. ١- استخدام طريقة صديقة للبيئة لتحضير جسيمات نانوية من السيليكون وتوظيفها في التنظيف الذاتي.
2. ٢- استخدام تقنية الاستئصال بالليزر النبضي (PLA) لتحضير عناصر أخرى مثل الزنك والنيكل ومقارنتها بطريقة البلازما
3. بما أن المواد النانوية القائمة على السيليكون، والمُصنّعة باستخدام الاستئصال بالليزر، تتمتع بخصائص مشابهة لتلك التي يتم الحصول عليها من خلال العمليات الكيميائية والبيولوجية، فسيكون من المفيد تصنيع مواد مماثلة باستخدام الطرق الثلاث وتقييم آثارها على سلالات بكتيرية مختلفة.

حصلت الطالبة على تقدير امتياز.

This study was conducted at the University of Baghdad, College of Science for Women, Department of Physics, and the practical experiments were also conducted at the Plasma Laboratory at the College of Science for Women in Baghdad. Laser ablation and plasma jetting have gained significant importance in the synthesis of nanoparticles (NPs) due to their high preparation efficiency. These techniques are sustainable, clean, and environmentally friendly, as they do not require harmful chemicals and involve unique chemical reactions that produce nanoparticles with novel and innovative properties. The material produced by both methods is characterized by its high purity compared to conventional chemical methods, and these techniques allow for a variety of shapes and sizes. In this work, two physical methods (pulsed laser ablation and cold plasma) were used to synthesize silicon nanoparticles. These are two novel methods for producing silicon nanoparticles, prepared from a silicon block immersed in deionized water. First, pulsed laser ablation is used with different numbers of shots (250, 500, and 1000) pulses, and second, plasma jet with different exposure times (3, 5, and 7) minutes. The produced silicon nanoparticles were examined using several methods, including UV-Vis analysis, X-ray diffraction (XRD), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (FE-SEM), zeta potential, and contact angle analysis, and their activity against S. aureus was studied.

The main aims of this study are as follows:

Synthesizing   SiNps using two methods (pulsed laser ablation and plasma jetting) and comparing their properties.Testing their antibacterial activity against S. auruua.

The most important recommendations which the study has come up with and the average obtained:

• Using an environmentally friendly method to prepare silicon nanoparticles and employing them in self-cleaning.
• Using pulsed laser ablation (PLA) technology to prepare other elements such as zinc and nickel and compare it with the plasma method.
• Since silicon-based nanomaterials synthesized using laser ablation have properties similar to those obtained through chemical and biological processes, it would be useful to synthesize similar materials using all three methods and evaluate their effects on different bacterial strains.
• Using an environmentally friendly method to prepare silicon nanoparticles and employing them in self-cleaning.
• Using pulsed laser ablation (PLA) technology to prepare other elements such as zinc and nickel and compare it with the plasma method.
• Since silicon-based nanomaterials synthesized using laser ablation have properties similar to those obtained through chemical and biological processes, it would be useful to synthesize similar materials using all three methods and evaluate their effects on different bacterial strains.

Excellent grade.