انقلابی در فناوری نانو و الکتروزیستی
دانشمندان موفق به کشف خاصیت رسانشی نانوسیم‌های میکروبی شدند
آفتاب‌‌نیوز : آفتاب: پژوهشگران موفق به کشف پدیده جدید «رسانایی فلزگونه در طول رشته‌های پروتئینی» در حوزه زیست‌شناسی شدند.
این نتیجه چنین پیشنهاد می‌کند که تولید مواد رسانای ارزان با استفاده از ریز ارگانیسم‌ها امکان‌پذیر خواهد بود، چیزی که به نظر این گروه می‌تواند «انقلابی» در فناوری نانو و الکترونیک زیستی به پا کند.
«دریک لاولی» و همکارانش از دانشگاه «ماساچوست»، کشف خود را در داخل شبکه‌های «رشته‌های باکتریایی» به ثمر رساندند. این‌ها به «نانوسیم‌های میکروبی» نیز معروف هستند، زیرا می‌توانند الکترون را در طول خودشان رسانش کنند. این‌ها به طور طبیعی با بعضی از باکتری‌ها تولید می‌شوند و دارای پهنای تقریبی 3 تا 5 نانومتر و طول چند ده میکرومتری هستند. این رشته‌ها باکتری‌ها را در شکل دسته‌هایی به نام زیست‌فیلم‌های میکروبی به هم متصل می‌کنند.
ریزنگار الکترونی عبوری از سلول‌های ژئوباکتر سولفوردوسن‌ها (رنگ قهوه‌ای) که در حال تولید شبکه‌ای از رشته‌های پروتئینی ریز هستند
گروه «لاولی» نانوسیم‌هایی که توسط باکتری‌های ژئوباکتر سولفوردوسن‌ها (Geobacter sulfurreducen) تولید شده‌اند را مورد مطالعه قرار دادند. آنها رسانایی الکتریکی این سیم‌ها را به مقدار 5 میکروزیمنس بر سانتی‌متر اندازه‌گیری کردند که با رسانایی نانوساختارهای فلزی آلی سنتزی که به طور معمول در صنعت الکترونیک استفاده می‌شوند، قابل مقایسه است.
همچنین مشاهده شد که این سیم‌ها تا فواصل سانتی‌متری عمل رسانش را انجام می‌دهند که هزاران برابر از طول یک باکتری بیشتر است.
این پژوهشگران ادعا می‌کنند که این اولین باری است که رسانش فلزگونه در این‌گونه مواد بیولوژیکی دیده می‌شود. در حقیقت، عموما تصور می‌شد که زیست‌فیلم‌های میکروبی عایق‌های الکترونیکی هستند.
ژئوباکترها ارگانیسم‌های غیرهوازی هستند و در رسوبات و خاک‌های آبی سراسر جهان زندگی می‌کنند. آنها با انتقال الکترون‌ها به اکسید آهنی که در داخل خاک یافت می‌شود، تنفس می‌کنند. این بدان معناست که آنها می‌توانند در تصفیه آب‌های سطحی که با آلودگی‌هایی مانند فلزات رادیواکتیو و سمی آلوده شده‌اند، استفاده شوند.
«نیکهیل مالوانکر» که یکی از اعضای این گروه است، توضیح می‌دهد: این باکتری از اکسید آهن، همان‌طور استفاده می‌کند که حیوانات از اکسیژن استفاده می‌کنند. کاری که ژئوباکتر با نانوسیم‌های رسانای خود انجام می‌دهد، به تنفس انسان از طریق یک لوله تنفسی10 کیلومتری شباهت دارد.
این گروه تحقیقاتی در حال حاضر مشغول مطالعه سازوکار‌های ناشناخته مربوط به این رسانایی فلزگونه است.
این پژوهشگران، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی «Nature Nanotechnology» منتشر کرده‌اند.
این نتیجه چنین پیشنهاد می‌کند که تولید مواد رسانای ارزان با استفاده از ریز ارگانیسم‌ها امکان‌پذیر خواهد بود، چیزی که به نظر این گروه می‌تواند «انقلابی» در فناوری نانو و الکترونیک زیستی به پا کند.
«دریک لاولی» و همکارانش از دانشگاه «ماساچوست»، کشف خود را در داخل شبکه‌های «رشته‌های باکتریایی» به ثمر رساندند. این‌ها به «نانوسیم‌های میکروبی» نیز معروف هستند، زیرا می‌توانند الکترون را در طول خودشان رسانش کنند. این‌ها به طور طبیعی با بعضی از باکتری‌ها تولید می‌شوند و دارای پهنای تقریبی 3 تا 5 نانومتر و طول چند ده میکرومتری هستند. این رشته‌ها باکتری‌ها را در شکل دسته‌هایی به نام زیست‌فیلم‌های میکروبی به هم متصل می‌کنند.
ریزنگار الکترونی عبوری از سلول‌های ژئوباکتر سولفوردوسن‌ها (رنگ قهوه‌ای) که در حال تولید شبکه‌ای از رشته‌های پروتئینی ریز هستند
گروه «لاولی» نانوسیم‌هایی که توسط باکتری‌های ژئوباکتر سولفوردوسن‌ها (Geobacter sulfurreducen) تولید شده‌اند را مورد مطالعه قرار دادند. آنها رسانایی الکتریکی این سیم‌ها را به مقدار 5 میکروزیمنس بر سانتی‌متر اندازه‌گیری کردند که با رسانایی نانوساختارهای فلزی آلی سنتزی که به طور معمول در صنعت الکترونیک استفاده می‌شوند، قابل مقایسه است.
همچنین مشاهده شد که این سیم‌ها تا فواصل سانتی‌متری عمل رسانش را انجام می‌دهند که هزاران برابر از طول یک باکتری بیشتر است.
این پژوهشگران ادعا می‌کنند که این اولین باری است که رسانش فلزگونه در این‌گونه مواد بیولوژیکی دیده می‌شود. در حقیقت، عموما تصور می‌شد که زیست‌فیلم‌های میکروبی عایق‌های الکترونیکی هستند.
ژئوباکترها ارگانیسم‌های غیرهوازی هستند و در رسوبات و خاک‌های آبی سراسر جهان زندگی می‌کنند. آنها با انتقال الکترون‌ها به اکسید آهنی که در داخل خاک یافت می‌شود، تنفس می‌کنند. این بدان معناست که آنها می‌توانند در تصفیه آب‌های سطحی که با آلودگی‌هایی مانند فلزات رادیواکتیو و سمی آلوده شده‌اند، استفاده شوند.
«نیکهیل مالوانکر» که یکی از اعضای این گروه است، توضیح می‌دهد: این باکتری از اکسید آهن، همان‌طور استفاده می‌کند که حیوانات از اکسیژن استفاده می‌کنند. کاری که ژئوباکتر با نانوسیم‌های رسانای خود انجام می‌دهد، به تنفس انسان از طریق یک لوله تنفسی10 کیلومتری شباهت دارد.
این گروه تحقیقاتی در حال حاضر مشغول مطالعه سازوکار‌های ناشناخته مربوط به این رسانایی فلزگونه است.
این پژوهشگران، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی «Nature Nanotechnology» منتشر کرده‌اند.
گزارش خطا
ارسال به دوستان
نسخه چاپی
ذخیره عضویت در خبرنامه 
پربحث ترین عناوین
پرطرفدار ترین عناوین
لینک های مفید