Полупроводниковые материалы из канализации

01.11.2023

Группа ученых из китайских исследовательских институтов представила инновационную технологию, которая использует бактерии для одновременной очистки сточных вод от органических загрязнений и производства полупроводниковых материалов. Этот метод открывает путь к экологически чистому производству ценных полупроводников.

Исследование, проведенное под руководством профессора Гао Сяна из Шэньчжэньского института синтетической биологии Китайской академии наук и профессора Лу Лу из Харбинского технологического института в Шэньчжэне, продемонстрировало, как генно-модифицированные бактерии могут преобразовывать загрязнители сточных вод в полупроводниковые биогибриды.

Исследователи выбрали морской микроорганизм Vibrio natriegens для модификации бактерий. Эти быстрорастущие бактерии, способные использовать различные органические материалы в качестве питательных веществ, были адаптированы для процесса. С помощью механизма восстановления сульфатов в Vibrio natriegens, они поглощали сульфат из окружающей среды и преобразовывали его в сероводород, который затем соединялся с ионами металлов в сточных водах, образуя полупроводниковые наночастицы.

Эти наночастицы фиксировались на поверхности бактерий, образуя полупроводниковые биогибриды. Под воздействием света эти материалы поглощали солнечную энергию и преобразовывали её в электроны, обеспечивая дополнительную энергию бактериям. В лабораторных экспериментах биогибриды успешно использовались для очистки сточных вод, извлекая 99% ионов кадмия в виде сульфида кадмия.

Эксперимент в реакторе показал, что биогибриды, выращенные на реальных промышленных сточных водах, производили химикат 2,3-бутандиол (БДО) с высокой производительностью, превосходя предыдущие исследования.

<< Назад: Разработана камера с разрешением 400 тысяч пикселей 02.11.2023

>> Вперед: Наушники с шумоподавлением и измерением пульса 01.11.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Противопожарный датчик в лесу 14.12.2008 В университете Тулузы (Франция) разработан датчик, который размещается в лесу и измеряет влажность листьев. Через лист выбранного дерева или куста пропускается инфракрасный луч, его интенсивность, говорящая о содержании влаги в листе, измеряется фотодиодом. Когда влажность листа падает до такой степени, что возникает опасность возгорания, датчик посылает сигнал пожарным через систему сотовой телефонии. Сеть таких устройств позволяет построить постоянно обновляемую карту пожароопасной ситуации в лесах.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025