إنتاج مادة الغرافين العجيبة بمساعدة البكتريا

 

نحن على دراية بِما يمكن لهذهِ المادة المذهلة عمله، فهي تستخدم لتقوية خصائص المواد، و تنقية المياه، و صبغ الشعر، لكن مؤخراً توصلَ فريق من العلماءِ لطريقة لإِنتاج هذه المعجزة و لكن بوسائل اقل كلفة، وذلك بِمساعدة نوع من البكتريا.

عند مزجها وأوكسيد الغرافيت، و هو مركب سهل التحضير، تقوم بدورها بكتريا “شوانيلا وانيدنسيس” (Shewanella oneidensis) بأختزال معظم ذرات الأوكسجين، ليكون الناتج الغرافين الموصل. طريقة أكثر سهولة و أقل كلفة و أسرع تحضيرا و الأهم نظيفة و أمنة بيئياً و فضلاً عن ذلك فأن موادها الاولية متوفرة للتحضير.

بأستخدام هذه الطريقة سيكون للجيل الجديد القدرة للحصول على النوع و الكمية الكافية من مزيج الغرافين و الذي يمتاز بقوته و مرونته، فضلاً عن كونهِ موصلاً جيداً و يمكن إدخاله في استخدامات أجهزة الحوسبة و الاجهزة الطبية.

تقول عالمة الأحياء من جامعة روتشستر (the University of Rochester) في نيويورك، آن مايير (Anne Meyer) :”لتطبيق الامر في الحياة الواقعية فسنحتاج كميات كبيرة”.

“انتاج كمية كبيرة من هذه المادة امر صعب، و المحبط ان الطريقة الكيميائية التقليدية تُنتج مركب اكثر سماكةً و اقل نقاءاً.”

قامت مايير و فريقها بالبحث عن طريقة اسهل لإنتاج الغرافين بجودة أكبر ، وارق، واكثر استقراراً، واكثر ديمومة من الغرافين المُصنع كيميائياً.

و من الجدير بالذكرِ بأن وجود البكتريا في هذه الطريقة سوف يفتح الباب لعديد من التطبيقات الحياتية كما في أجهزة ترانزستورات التأثير الميداني (FET)، و التي تكون مختصة بالكشف عن جزيئات بيولوجية معينة، مثل مراقبة مستوى الجلوكوز لمرضى السكر.

ولان عملية إنتاج الغرافين بالبكتيريا عادة ما تترك وراءها ذرات الأكسجين، فإن الغرافين الناتج مناسب تمامًا لقدرته على الارتباط بجزيئات معينة – وهو بالضبط ما يحتاجه مستشعر (FET) الحيوي.

و يمكن ايضاً استخدام هذا النوع من الغرافين كموصل في لوحات الدوائر الكهربائية، أو في لوحات مفاتيح الكمبيوتر، أو حتى في الأسلاك الصغيرة لإزالة الجليد من الزجاج الأمامي للسيارة. و يمكن تعديل عملية إنتاج الغرافين بالبكتريا بجعله موصل من جانب واحد فقط.

و من الجدير بالذكر بأنه تم إنتاج الغرافين لأول مرة باستخدام شريط لاصق لاستخراجه من كتل الغرافيت. يُصنّع في يومنا هذا حديثاً من خلال عدد من الطرق الكيميائية و التي يتم تطبيقها على أكسيد الغرافيت أو الغرافين، ولكن التقنية المكتشفة حديثًا لها مستقبل أكثر اشراقاً، وذلك لخلوها من المواد الكيميائية القاسية.

و نظرًا لأن هذه الدراسة هي الأولى التي تبحث في مقاربة البكتيريا، فإنها تتطلب إجراء مزيد من البحوث قبل توسيع نطاقها واستخدامها لبناء الجيل التالي من أجهزة الكمبيوتر المحمولة. ومع ذلك، فإن مستقبل هذه المواد المذهلة لا يزال واعداً.

و تتابع مايير قولها :”طريقتنا بتصنيع الغرافين بالبكتريا ستكون ملائمة أكثر لتطوير المنتجات مستقبلاً.”

 

ترجمة: ToQa Hussien
تدقيق: Jazmine A. Al-Kazzaz
تصميم: قحافة ياسين
نشر: Abilta E Zeus

 

المصدر: هنا