سیم های میکربی

پژوهشگران دانشگاه ماساچوست بتازگی نوعی ساختارظریف بیولوژیکی کشف کرده اندکه ازقدرت رسانایی بالایی برخورداربوده وقادراست آبهای آلوده زیرزمینی و سطحی را به طورطبیعی و بسیار ارزان پاکسازی و از منابع تجدیدپذیر، انرژی برق تولیدکند.
کد خبر: ۷۰۴۳۷

یافتهای که می تواند به ساخت تجهیزات ریز و پیشرفته منجرشود.این محققان دریافتند که ساختارهای رسانایی که به عنوان نانوسیمهای میکربی شناخته می شوند، توسط یک میکروارگانیسم نسبتا جدید موسوم به ژئوباکتر (Geobacter) پدیدمی آید.
ژئوباکترها در سال 1987میلادی از سوی درک آرلاولی ، میکروبیولوژیست درعمق گل آلود رودخانه Potomacواشنگتن کشف شدند. این باکتری های بی هوازی برخلاف سایر موجودات که از اکسیژن برای کسب انرژی و تداوم حیات استفاده می کنند، فلزات را برای این نقش برگزیده اند.
گفتنی است ، نانوسیم جدید از مقاومت ودوام فوق العاده بالایی برخوردار بوده و به طرز باورنکردنی ظریف و باریک است ، به طوری که ضخامت آن از 3، 4نانومتر تجاوز نمی کند، درحالی که طول آن به هزاران برابرضخامتش می رسد.
لاولی ، محقق ارشد این تحقیق اظهار می کند: این ساختارهای بیولوژیکی درک و برداشت ما را از نحوه مهار الکترون ها از سوی میکروارگانیسم ها به کلی تغییر می دهد و به نظر می رسدکه نانوسیمهای میکربی ساختارهای مفیدی درریزه سازی تجهیزات الکترونیکی باشند.
اریستیدس پاترینوس ، از سازمان انرژی امریکا و پشتیبان مالی این تحقیق می گوید: دنیای میکربها هیچ گاه از غافلگیرکردن ما دانشمندان دست بردار نیست.
کشف غیرمنتظره و استثنایی ساختارهای میکربی ازجمله نانوسیمهای میکربی که علم فیزیک را به مطالعات بیولوژیکی پیوند داده است ، می تواند ما را در تولید شبکه های برق کم قدرت از محلهای دفن زباله که دنیایی از میکرب را در دل خود دارند رهنمون سازد و به ابداع شیوه های جدید برای بکارگیری میکرب ها در بهره برداری اززباله های شهری ، سنسورهای محیط کوچک ونانوفرآورده ها منجر شود.
درحال حاضر، وزارت نیروی امریکا از تکنیک جدید برای پاکسازی آبهای سطحی آلوده به اورانیوم بهره می برد.
اوگن مدسن ، میکروبیولوژیست و یکی از اعضای تیم تحقیقاتی دانشگاه کرنل می گوید: ژئوباکترها که به وفور مورد علاقه و مطالعه دانشمندان قرارگرفته اند، عوامل زیستی مفیدی در پاکسازی آبهای آلوده به فلزات رادیواکتیو و موادسمی و نفتی هستند که قادرند از توده های تجدیدپذیر زیستی از جمله فضولات حیوانی و انسانی برق تولیدکنند. آنها برای حمل وانتقال الکترون ها از روش خارج سلولی استفاده می کنند که تحقیق جدید چگونگی آن را توضیح می دهد.
تحقیقات انجام شده نشان می دهد که ژئوباکترهاساختارهای میکروسکوپی و مویی شکلی موسوم به پیلی (Pili) دریک جهت سلول خود تشکیل می دهندکه از رسانایی بالایی برخورداربوده وقادر است الکترون ها را همچون سیمهای برق معمولی منتقل کند.
لاولی اظهارمی کند: یافته جدید به ما کمک می کند تا به چگونگی حیات ژئوباکترها در محیطهای فاقد اکسیژن دست یابیم . بی هوازی بودن این میکروارگانیسم ها قابلیت حمل وانتقال خارج سلولی الکترون ها به ترکیبات فلزی خاک را در آنها فراهم کرده است.
تولید نانوسیمها و ریزه سازی تجهیزات الکترونیکی از موادی چون فلزات ، سیلیکا و یا کربن کاری مشکل وپرهزینه است ، درحالی که کشت وتولید آزمایشگاهی میلیاردها سلول ژئوباکتروساخت نانوسیمهای میکربی از سلولهای تولیدی کارچندان شاق وهزینه بری نیست.
از این گذشته بادستکاری و تغییرتوالی ژنهای ژئوباکترها می توان شرایط تولید نانوسیمهایی باکاربردهای متنوع رافراهم کرد.نتایج وجزییات این تحقیق در نشریه علمی وبین المللی نیچربه چاپ رسیده است.

مترجم :زهره اسماعیلی
newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها