3D打印細(xì)菌可定制類石墨烯材料

如何可以定制具有石墨烯特性的材料呢？答案之一便是利用細(xì)菌的3D打印機(jī)來創(chuàng)造全新的材料，例如，如果利用細(xì)菌打印出類似石墨烯的物質(zhì)——二維單碳原子層，終產(chǎn)物就會獲得類似石墨烯的特性。當(dāng)把這種細(xì)菌放在氧化石墨烯表面，細(xì)菌的新陳代謝過程就可將氧原子拉出，進(jìn)而將其還原，同時獲得石墨烯的許多特性。

還原的氧化石墨烯通常是在強(qiáng)力化合物或極熱條件下獲得的，但是這種通過微生物的方法更加便宜和環(huán)境友好，僅在室溫條件下的糖水中即可進(jìn)行。該化學(xué)反應(yīng)看似仍是生產(chǎn)高質(zhì)量的氧化石墨烯，然而細(xì)菌在制造精密微觀結(jié)構(gòu)時則變得非常有用，此時則需要3D打印。

來自荷蘭代爾夫特理工大學(xué)（Delft University of Technology）的研究人員通過對常用的3D打印機(jī)進(jìn)行修改，將細(xì)菌精確打印在僅有1毫米寬的直線表面上，正是利用此方法，他們把名為Shewanellaoneidensis的氧化石墨烯還原菌以特定的樣式打印在氧化石墨烯表面，并獲得相應(yīng)特性。
研究人員下一步將測試該技術(shù)用于修飾月塵的應(yīng)用潛力，將來可用于在空間制造電子器件，他們已經(jīng)嘗試在利用細(xì)菌將月球土壤副本中的氧化硅轉(zhuǎn)化為硅、將氧化鐵轉(zhuǎn)化為鐵。研究成果發(fā)表在ACS Synthetic Biology期刊。

來源： 中科院生物科技戰(zhàn)略情報
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