Бактерии помогают получить наноматериал для компьютеров

24.07.2019

Ученые из Великобритании и Нидерландов придумали новый способ получить наноматериалы из графена: смешивать окисленный графен и бактерии. Их метод экономичен, требует меньше времени, а также не наносит вред окружающей среде, по сравнению с химическим производством материала. Способ может привести к созданию инновационных компьютерных технологий и медицинского оборудования, сообщается на сайте Рочестерского университета.

Чтобы создать новые и более эффективные компьютеры, медицинские устройства и другие передовые технологии, исследователи обращаются к наноматериалам - материалам, управляемым в масштабе атомов или молекул, которые обладают уникальными свойствами. Одно из таких революционных соединений - графен, двумерная форма углерода. Эта тонкая углеродная чешуйка обладает необычайной механической прочностью и гибкостью и способна легко проводить электричество. Тем не менее, мы пока не можем активно перемять графен в повседневной жизни: производить его в больших масштабах очень сложно. И не только с экономической точки зрения: графен, полученный в больших количествах, плотнее и теряет свои уникальные свойства.

Графен добывается из графита, материала, который используют в обычном карандаше. При толщине ровно в один атом графен является самым тонким и при этом самым прочным двумерным материалом, известным науке. В 2010 году ученые из Манчестерского университета получили Нобелевскую премию по физике за новаторские эксперименты с графеном: они смогли получить графен, расслаивая графит с помощью простой клейкой ленты. Однако их метод давал небольшое количество материала.

Для производства большего количества графеновых материалов группа исследователей под руководством Анны Мейер (Anne Meyer), доцента кафедры биологии в Рочестерском университете, начали с флакона с графитом. Они постепенно отслаивали графит до оксида графена, который затем смешивали с бактериями Shewanella. Они оставили флакон с бактериями и оксидом графена на ночь, за которую бактерии превратили материал в графен, удалив кислородные группы.

Оксид графена сам по себе плохо проводит электричество, но зато его легко производить. А графен, полученный с помощью бактерий не только хороший проводник, он еще и намного тоньше и стабельнее, чем химически полученный графен. Кроме того, его можно хранить намного дольше.

У графенового наноматериала множество применений. Его можно использовать для производства биодатчиков полевого транзистора (FET). Биосенсоры FET представляют собой устройства, которые обнаруживают биологические молекулы и могут использоваться, например, для мониторинга глюкозы в реальном времени у пациентов, больных диабетом.

Полученный бактериями графеновый материал также может быть основой для проводящих чернил, которые, в свою очередь, могут быть использованы для создания более быстрых и эффективных компьютерных клавиатур, плат или небольших проводов. По словам Мейер, использование проводящих чернил является "более простым и экономичным способом производства электрических цепей по сравнению с традиционными методами". Проводящие чернила также могут быть использованы для создания электрических цепей поверх нетрадиционных материалов, таких как ткань или бумага.

<< Назад: Ветроэлектростанции Шотландии работают с избытком 25.07.2019

>> Вперед: Разработан уникальный метод исследования генов 24.07.2019

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Роботы-ежи для исследования спутников и астероидов 15.01.2013 Исследователи разработали роботизированную платформу, предназначенную для исследования спутников планет и астероидов. Исследователи из Стэнфордского университета в сотрудничестве с Лабораторией реактивного движения НАСА и Массачусетским технологическим институтом считают, что с изучением таких небесных тел, как Фобос или Луна, лучше всего справятся шарообразные роботы, покрытые шипами. Миссия роботов-ежиков будет выглядеть просто: вначале недорогая платформа-носитель сбросит одного-нескольких роботов на поверхность астероида или спутника. Затем автономные "ежики" диаметром менее 60 см будут кататься и прыгать по поверхности, собирая научные данные и через платформу-носитель отправляя их на Землю. Главное преимущество роботов-ежей - автономная работа на большинстве этапов миссии. Это существенно ускоряет и упрощает исследования и является значительным шагом на пути дальнейшего освоения космоса. Кроме того, предлагаемые шарообразные роботы стоят дешевле и более надежны, чем привычные многоколесные марсоходы. На небесных телах с низкой гравитацией колесные тележки легко опрокидываются. В свою очередь "ежик" не имеет колес или гусениц. В движение робота приводят три диска, спрятанные внутри шарообразного корпуса. Быстрого вращения диска достаточно, чтобы силы инерции заставили робота сдвинуться с места. В результате робот-еж способен быстро катиться по неровной поверхности и изменять направление движения, обходя препятствие. Энергию робот вырабатывает с помощью солнечных панелей, а шипы на поверхности корпуса повышают проходимость и предотвращают застревание. В настоящее время разработчики проводят испытание прототипов робота-ежа, в том числе и со сбрасыванием робота с самолета. На доработку оригинального разведчика астероидов и спутников и его отправку в миссию Phobos Surveyor понадобится 10-20 лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026