Νανοϋλικά για την ανάπτυξη ιατρικών συσκευών και υπολογιστών

της Γεωργίας Αθ. Σκιτζή

Για την ανάπτυξη πιο αποδοτικών υπολογιστών, μαζί με τις ιατρικές συσκευές, οι επιστήμονες εξετάζουν τα νανοϋλικά. Αυτά είναι υλικά που χειρίζονται στην κλίμακα των ατόμων και τα οποία παρουσιάζουν μοναδικές ιδιότητες, ανοίγοντας μια πύλη στην προηγμένη τεχνολογία. Εκτός από τη χρήση μικροοργανισμών, το κλειδί για την τεχνολογία είναι το γραφένιο. Ο χειρισμός του γραφένιου προϋποθέτει εργασία στη νανοκλίμακα. Ένα πράγμα που έχει αναχαιτίσει την εφαρμογή του γραφένιου για διαδικασίες βιομηχανικής κλίμακας είναι η ικανότητα μαζικής παραγωγής του υλικού.

Οι ερευνητές που εδρεύουν στο Πανεπιστήμιο του Ρότσεστερ μαζί με επιστήμονες του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Ντέλφτ έχουν σκιαγραφήσει ένα πλαίσιο για την παραγωγή κλίμακας γραφένιο – με τη βοήθεια μικροβίων. Οι δύο ομάδες έχουν περιγράψει πώς είναι δυνατή η παραγωγή υλικών γραφένιου με ανάμιξη οξειδωμένου γραφίτη με βακτήρια. Η νέα μέθοδος λέγεται ότι είναι χαμηλού κόστους, σχετικά γρήγορη και περιβαλλοντικά βιώσιμη.

Η διαδικασία δημιουργεί το γραφένιο από την εκχύλιση γραφίτη, στην περίπτωση αυτή με έναν τύπο απολέπισης. Οι ερευνητές κατάφεραν να ρίξουν στρώματα υλικού για να παράγουν οξείδιο του γραφένιου. Αυτό στη συνέχεια προστέθηκε σε μια καλλιέργεια του βακτηριδίου Shewanella (ένα γένος θαλάσσιων βακτηριδίων που βρίσκεται σε ακραίες τοποθεσίες όπου η θερμοκρασία είναι πολύ χαμηλή και η πίεση είναι πολύ υψηλή). Το μίγμα των βακτηρίων και των πρόδρομων υλικών πρέπει να βρίσκεται σε επαφή μόνο για δώδεκα ώρες, οπότε τα βακτήρια μπορούν να μειώσουν το οξείδιο του γραφένιου σε γραφένιο με την απομάκρυνση των ομάδων οξυγόνου.

Η νέα διαδικασία δεν παράγει μόνο γραφένιο, οι ερευνητές δηλώνουν ότι ο τύπος που παράγεται με τη βοήθεια των βακτηρίων είναι λεπτότερος και πιο σταθερός από ό, τι παράγεται χημικά. Αυτό θα καταστήσει αυτό το είδος χρήσιμο για τεχνολογίες όπως οι βιοαισθητήρες τρανζίστορ πεδίου-αποτελέσματος (που χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση των βιοδεικτών για καταστάσεις όπως ο διαβήτης) και τη μεταφορά μελάνης, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή των ηλεκτρικών κυκλωμάτων που απαιτούνται για τα πληκτρολόγια ή τις πλακέτες κυκλωμάτων. Η έρευνα έχει δημοσιευθεί στο περιοδικό Chemistry Open , με το ερευνητικό έγγραφο με τίτλο “Δημιουργία υλικών αγωγιμότητας από γκρεπένιο με βακτηριακή μείωση χρησιμοποιώντας Shewanella Oneidensis”.

Αρτηριακή πίεση: Νέα εφαρμογή χρησιμοποιεί smartphones για την παρακολούθηση της

Πώς η τεχνητή νοημοσύνη μπορεί να βοηθήσει στην επαγγελματική αποκατάσταση;