Бактерии производят высококачественный графен: технология будущего
Графен – воистину удивительный материал. С его помощью можно сделать что угодно, от стойкой краски для волос до суперсовременных композитных материалов. Одна проблема: получать его сложно и дорого, не говоря уже о массовом производстве. Однако ученые нашли оригинальный и действенный метод сделать графен более дешевым – они заставили бактерии делать всю работу.
При смешивании с окисленным графитом, получить который относительно легко, бактерия Shewanella oneidensis удаляет большинство кислородных групп и в результате оставляет чистый проводящий графен. Это дешевле, быстрее и экологичнее, чем все существующие методы изготовления данного материала. Используя этот процесс, мы могли бы создавать графен в масштабе, необходимом для следующего поколения вычислительных и медицинских устройств – все благодаря прочности, гибкости и отличным проводящим способностям данного материала.
Биолог Энн Мейер из Университета Рочестера в Нью-Йорке отмечает, что для практических применений человечеству понадобится очень много графена. «Производство такого количества материала сейчас является задачей сложной, а массовая выработка приведет к появлению более плотного и менее чистого графена. Мы решили сразу работать на качество», поясняет она.
И в самом деле, используя новый метод, Мейер и ее коллеги смогли получить более тонкий, стабильный и долговечный графен, чем тот, что получается химическим путем. Поскольку в процессе производства бактерий обычно остаются определенные группы кислорода, полученный графен хорошо подходит для способности связываться с определенными молекулами. Это, в частности, делает его отличным материалом для чувствительных сенсоров – к примеру, тех, что мониторят уровень сахара в крови диабетиков. В случае необходимости бактериальную среду можно настроить даже таким образом, чтобы она производила графен, проводящий электричество только с одной стороны.
Сейчас исследователи решили расширить программу научной работы, чтобы протестировать как можно больше методов биологического производства графена. Если их работа увенчается успехом, человечество вступит в графеновую эру раньше, чем можно было предположить.
