Бактерии помогают получить наноматериал для будущих компьютеров

Бактерии помогают получить наноматериал для будущих компьютеров

Придуман новый способ получить наноматериалы из графена: смешивать окисленный графен и бактерии. Он экономичен, требует меньше времени, а также не наносит вред окружающей среде, по сравнению с химическим производством материала.

Ученые из Великобритании и Нидерландов придумали новый
способ получить наноматериалы из графена: смешивать окисленный
графен и бактерии. Их метод экономичен, требует меньше времени, а
также не наносит вред окружающей среде, по сравнению с химическим
производством материала. Способ может привести к созданию
инновационных компьютерных технологий и медицинского
оборудования, сообщается на сайте
Рочестерского университета. Статья с результатами исследования
опубликована в журнале ChemOpen.

Чтобы создать новые и более эффективные компьютеры, медицинские
устройства и другие передовые технологии, исследователи
обращаются к наноматериалам – материалам, управляемым в масштабе
атомов или молекул, которые обладают уникальными свойствами. Одно
из таких революционных соединений – графен, двумерная форма
углерода. Эта тонкая углеродная чешуйка обладает необычайной
механической прочностью и гибкостью и способна легко
проводить электричество. Тем не менее, мы пока не можем активно
перемять графен в повседневной жизни: производить его в больших
масштабах очень сложно. И не только с экономической точки зрения:
графен, полученный в больших количествах, плотнее и теряет свои
уникальные свойства.

Графен добывается из графита, материала, который используют в
обычном карандаше. При толщине ровно в один атом графен является
самым тонким и при этом самым прочным двумерным материалом,
известным науке. В 2010 году ученые из Манчестерского
университета получили Нобелевскую премию по физике за новаторские
эксперименты с графеном: они смогли получить графен, расслаивая
графит с помощью простой клейкой ленты. Однако их метод давал
небольшое количество материала.

Для производства большего количества графеновых материалов группа
исследователей под руководством Анны Мейер (Anne Meyer), доцента
кафедры биологии в Рочестерском университете, начали с флакона с
графитом. Они постепенно отслаивали графит до оксида
графена, который затем смешивали с бактериями Shewanella. Они
оставили флакон с бактериями и оксидом графена на ночь, за
которую бактерии превратили материал в графен, удалив кислородные
группы.

Оксид графена сам по себе плохо проводит электричество, но зато
его легко производить. А графен, полученный с помощью бактерий не
только хороший проводник, он еще и намного тоньше и стабельнее,
чем химически полученный графен. Кроме того, его можно хранить
намного дольше.

У графенового наноматериала множество применений. Его можно
использовать для производства биодатчиков полевого транзистора
(FET). Биосенсоры FET представляют собой устройства, которые
обнаруживают биологические молекулы и могут использоваться,
например, для мониторинга глюкозы в реальном времени у пациентов,
больных диабетом.

Полученный бактериями графеновый материал также может быть
основой для проводящих чернил, которые, в свою очередь, могут
быть использованы для создания более быстрых и эффективных
компьютерных клавиатур, плат или небольших проводов. По словам
Мейер, использование проводящих чернил является «более простым и
экономичным способом производства электрических цепей по
сравнению с традиционными методами». Проводящие чернила также
могут быть использованы для создания электрических цепей поверх
нетрадиционных материалов, таких как ткань или бумага.

На фото слева направо: флакон с графитом (Gr), как в обычном
карандаше; флакон с оксидом графена (GO), полученный путем
отшелушивания графена и смешивания его с бактериями Shewanella;
флакон с полученным продуктом – графеновым материалом (mrGO); и
флакон с графеновым материалом, который был получен химическим
путем (crGO).

[Фото: DELFT UNIVERSITY OF TECHNOLOGY PHOTO / BENJAMIN
LEHNER]

Источник: www.rochester.edu

scientificrussia.ru