Бактерии помогут внедрить графеновые компоненты в компьютеры
Исследователи из Рочестерского и Дельфтского технологического университетов показали, как внедрить графен в технику с помощью бактерий.
Для создания новых, более эффективных компьютеров, медицинских устройств и других систем ученые обратились к наноматериалам. Графен считается одним из самых интересных продуктов данной сферы. Но его сложно производить в больших масштабах с сохранением уникальных свойств. Энн Мейер из Рочестерского университета, вместе с коллегами из Дельфтского технологического университета, описали способ преодолеть этот барьер. Исследователи представили метод смешивания окисленного графена с бактериями. Это – более экономически эффективный, быстрый и экологически дружественный способ производства материала в сравнении с химическими методами. Он может привести к созданию инновационных компьютерных технологий и медицинского оборудования.
Первый метод получения графена с помощью липкой ленты дает небольшое количество продукта.
«Для реальных задач требуется много материала, — сказала Мейер. – Производительные техники дают толстый, менее чистый графен».
Исследователи начали работать с пузырьком графита. Его расслоили для получения оксида графена (GO), который потом смешали с бактериями Shewanella. За ночь они восстановили GO в графеновый материал.
«Оксид легко производить, но он плохо проводит электричество из-за наличия кислородных групп, — сказала Мейер. – Бактерии удалили большую их часть, создав проводящий материал».
Такой графен тоньше и стабильнее полученного химическим путем. Его можно дольше хранить и использовать в различных системах, включая биодатчики на полевых транзисторах и проводящие чернила. Первые выявляют биологические молекулы, могут использоваться для наблюдения в реальном времени за уровнем глюкозы у диабетиков.
«Для хорошего биодатчика требуется высокопроводящий материал, избирательно соединяющийся со специфическими веществами, — сказала Мейер. – Восстановленный оксид графена – идеальный продукт для этой задачи. Небольшое количество кислородных групп обеспечивает соединение с молекулами».
Проводящие чернила из бактериального графена позволят создать более быстрые и эффективные клавиатуры, микросхемы и другие устройства.
«Материал лучше подходит для производства, — сказала Мейер. – Мы разработали технику бактериальной литографии для создания графеновых структур с одной проводящей стороной – сырья для новых нанокомпозитов».
