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荷兰代尔夫特理工大学的研究人员正在使用3D打印?细菌来制作定制的石墨烯材料。据该公司声称,以精确线条3D打印的细菌可以将氧原子“从氧化石墨烯上拉出”,将其转化为更像石墨烯的材料……
3D虎讯(编辑 Sunshine)荷兰代尔夫特理工大学的研究人员正在使用3D打印细菌来制作定制的石墨烯材料。据该公司声称,以精确线条3D打印的细菌可以将氧原子“从氧化石墨烯上拉出”,将其转化为更像石墨烯的材料。
石墨烯是纯碳原子的薄层,是人类已知的最轻的材料和最强的化合物。因此,该材料是非常可取的,但是获得它是非常困难的。传统上,制造优质石墨烯一直是涉及使用有毒化学物质,但整个过程昂贵且缓慢。但是在石墨烯易于生产之前可能需要很长一段时间,TU Delft的研究人员已经开发了一种可用于创建实际上非常接近石墨烯的材料的3D打印方法。
新技术的秘诀在于3D打印细菌。研究人员已经发现,使用3D打印机可以精确地沉积细菌,将氧化石墨烯(碳、氧和氢的化合物)转化为非常类似于石墨烯的材料。诀窍是让这些细菌通过在代谢时将氧原子从材料中拉出来,“减少”氧化石墨烯。这种还原过程也可以用热或化学物质来实现,但研究人员说细菌更便宜、更环保。
研究人员使用一台普通的桌面3D打印机,使其在1毫米宽的精确线上将细菌打印在表面上。打印细菌当然不是专利,研究人员必须对大肠杆菌进行特殊的混合,并与藻类制成的凝胶混合。他们将这种混合材料3D打印在含有钙离子的盘子上,这些钙离子在接触凝胶时凝固。这使得将细菌保留在他们需要的地方。
创新的研究人员说,您最终可以以特定的模式将一种称为Shewanella oneidensis的石墨烯氧化物还原到细菌3D打印材料上,以调整其物理性能。令人兴奋的是,由于不需要极端温度或有毒化学物质,所以这一切都比较容易编排。TU Delft的一名生物科学研究员Anne Meyer博士说:“减少石墨烯氧化物越多,制作出来的材料越接近石墨烯。这相对来说很容易:它可以在室温下的一些糖水中发生。”
Meyer说:“一旦细菌3D打印技术得到改进,它就可以用来在氧化石墨烯表面添加微小的导线,使其余的不导电。这将使得将细菌溶液精确沉积到石墨烯氧化物上变得更容易。”研究人员还想看看这个过程是否可以用来创建月球中存在的物质。他们说,这对于在太空建造电子设备可能是有用的。
研究人员的研究结果已经发表在ACS合成生物学杂志上,在一篇名为“直观的3D打印细菌方法”的论文中。这项研究结果也将于4月份在英国爱丁堡举行的微生物学会年会上发表。