استفاده از باکتری می‌تواند به تولید گرافین در مقدار مناسب کمک کند

هیچ شکی وجود ندارد که گرافین، یک لایه از گرافیت با اتم‌هایی که به شکل شش ضلعی لانه زنبوری کنار همدیگر قرار گرفته‌اند، یکی از تطبیق پذیر‌ترین ماده‌های جدید در علم است. با توانایی انجام هر‌کاری از جمله درست کردن زره‌ای که از الماس هم مقاوم‌تر است، گرافین خصوصیات واقعا بی‌نظیری را به نمایش می‌گذارد. اگرچه برخی از مصارف گرافین باب شده‌اند اما هنوز هم استفاده از آن به دلیل سختی تولید آن در اندازه مناسب محدود است. معمول‌ترین راه تولید گرافین هنوز هم مستلزم استفاده از چسب نواری برای جدا کردن یک لایه از گرافیت است.

این چیزی است که محققان دانشگاه روچستر و دانشگاه فناوری دلفت از هلند روی آن کار می‌کردند تا عوضش کنند. آن‌ها موفق شده‌اند تا راهی برای تولید انبوه گرافین با استفاده از آمیختن باکتری و اکسید گرافیت پیدا کنند. روش آن‌ها در زمان و هزینه صرفه جویی می‌کند، به منابع طبیعی آسیب نمی‌زند و شاید بتواند که در طی پروسه تولید، گرافین را در دسترس‌تر کند.

ان میر (Anne Meyer) پروفسور زیست‌شناسی در دانشگاه روچستر در مصاحبه با Digital Trends :

ما در تحقیقاتمان از باکتری برای تولید مواد گرافینی در حجم زیاد استفاده کردیم؛ و نشان دادیم که مواد ما رسانا و نازک‌تر هستند و می‌توانند مقدار زمان بیشتری نسبت به مواد گرافینی که با روش شیمیایی تولید شده‌اند دوام بیاورند. این ویژگی‌ها اثبات می‌کند که گرافین باکتریایی ما می‌تواند برای کاربرد‌های زیادی استفاده شود، مثل جوهر الکتریکی یا حسگر‌های زیستی سبک. رویکرد ما همچنین در مقایسه با رویکرد‌های شیمیایی بی‌نهایت ساده و سازگار با محیط زیست است. تمام کاری که باید انجام می‌دادیم مخلوط کردن باکتری با پیش‌ماده‌های گرافین، و رها کردن آن‌ها روی میز آزمایشگاه بود.

از بین کاربرد‌های زیاد گرافین، میر گفت که گرافین تیمشان می‌تواند مخصوصا برای ساخت جوهر الکتریکی یا رسانا مفید باشد که کار کشیدن مدار‌های کوچک الکتریکی را به شکلی آسان و ارزان محقق می‌سازد. از آنجایی‌که این گرافین خیلی راحت برای اضافه کردن حسگر مولکولی از نظر شیمیایی اصلاح می‌شود، می‌تواند برای ساختن حسگر‌های زیستی که به مدت طولانی کار می‌کنند نیز مفید باشد؛ برای مثال استفاده کردن از آن برای آزمایش قند خون افراد دیابتی.

ما نشان دادیم که می‌توانیم چاپ سنگی باکتریایی انجام دهیم، از آن طریق که فرایند تبدیل فقط از طرف یک ضلع یک ورقه از پیش‌ماده گرافین انجام شده بود. این ماده گرافینی طرح‌دار می‌تواند برای خودسامانی به مواد مرکب نانوساختار استفاده شود.

هنوز کار‌های بیشتری لازم است برای اینکه این رویکرد بتواند در آینده موفق شود. عالی می‌شود اگر پروسه تولیدی‌مان را بزرگتر کنیم که به جای مقیاس میلی‌لیتر که هم اکنون قادر به تولیدش هستیم، در مقیاس لیتر گرافین باکتریایی تولید کنیم.

اخیرا مقاله‌ای در این مورد در روزنامه ChemOpen منتشر شده است.