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:

Происхождение изображений ИИ становится все труднее установить 06.09.2026

Генеративный искусственный интеллект способен создавать изображения, в которых угадываются особенности определенных художественных стилей, однако установить источник конкретного визуального элемента оказывается значительно сложнее. Исследование специалистов лаборатории MIT CSAIL показывает, что по мере увеличения обучающего набора данных надежно определить, какое именно изображение повлияло на результат работы модели, становится практически невозможно. Чтобы изучить эту проблему, исследователи создали около двух десятков собственных диффузионных моделей и обучили их на наборах, содержащих от нескольких сотен до сотен тысяч изображений. В экспериментах использовались фотографии лиц, а также произведения различных художников. Независимо от размера и состава наборов данных ученые наблюдали одну закономерность: чем больше изображений использовалось для обучения, тем труднее становилось определить вклад отдельной работы в последующий результат. Это явление авторы назвали "утратой атрибуц ...>>

Часы Casio G-Shock GBX-H5600KI-5 06.09.2026

Casio представила новую модель часов G-Shock GBX-H5600KI-5, которая сочетает характерную для серии механическую прочность с возможностями, свойственными современным спортивным часам. Новинка создана на базе G-LIDE GBX-H5600 в сотрудничестве с профессиональным серфером Каноа Игараси. Часы оснащены оптическим датчиком сердечного ритма и акселерометром, а обработку собранных данных обеспечивают алгоритмы Polar. Благодаря этому устройство способно оценивать тренировочную нагрузку, восстановление во время сна и другие спортивные показатели. Кроме того, часы определяют уровень насыщения крови кислородом, хотя Casio отдельно подчеркивает, что данная функция не предназначена для медицинской диагностики. Важной особенностью GBX-H5600KI-5 остается продолжительное время автономной работы. При активном использовании пульсометра и спортивных функций часы способны работать около 35 часов, тогда как в обычном режиме без постоянного измерения пульса этот показатель достигает примерно одного меся ...>>

Краски из природных кристаллов дают яркий цвет без токсичных пигментов 05.09.2026

Яркие цвета окружают человека повсюду - от лакокрасочных покрытий и тканей до косметики и декоративных материалов. Однако многие привычные красители постепенно разрушаются под воздействием солнечного света, из-за чего поверхность теряет первоначальную насыщенность. Кроме того, некоторые синтетические пигменты содержат токсичные соединения и тяжелые металлы. Исследователи Северо-Восточного университета предложили альтернативный подход, вдохновленный природой, где насыщенные и устойчивые цвета формируются не за счет химических красителей, а благодаря микроскопической структуре материала. Именно такой механизм отвечает за характерное сияние опалов, переливы павлиньих перьев и яркие оттенки крыльев некоторых бабочек. В данном случае цвет возникает не потому, что вещество поглощает определенные длины волн света, а благодаря взаимодействию света с особым расположением мельчайших кристаллов. Они преломляют и отражают свет, вызывая интерференционные эффекты, в результате чего формируются на ...>>

Адаптивный полупроводник программируется светом 05.09.2026

Традиционный подход к развизвитю электроники имеет естественные ограничения: уменьшение размеров элементов становится сложнее, а их характеристики после изготовления практически невозможно изменить. Исследователи инженерного факультета Принстонского университета предложили иной путь. Вместо дальнейшего миниатюризирования существующих компонентов они разработали сверхтонкий полупроводниковый материал, способный менять свои свойства под воздействием света. Новый материал имеет толщину всего в несколько молекул, но при этом обладает необычной способностью многократно перестраивать свои электрофизические характеристики. Обычные полупроводники, применяемые в компьютерах и бытовой электронике, в основном получают заданные свойства еще на этапе производства и затем реагируют на поступающие электрические сигналы. Разработка специалистов из Принстона ведет себя иначе: ее параметры можно изменять уже после изготовления устройства. Секрет такой адаптивности заключается в сочетании сверхтонк ...>>

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Случайная новость из Архива Жесткие диски высокой емкости Barracuda XT 26.04.2011 Начались поставки новых жестких дисков высокой емкости Barracuda XT от Seagate. Они ориентированы на применение в составе домашних серверов, рабочих станций, компьютерных систем, на которых осуществляется редактирование видео, игровых ПК. Винчестеры серии Barracuda XT выполнены в форм-факторе 3,5 дюйма, имеют объем 3 ТБ, кэш-памяти - 64 МБ, а также интерфейс SATA III (6 Гб/с). Скорость вращения шпинделя составляет 7200 об/мин.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026