利用厭氧菌合成可呼吸的「二維」金屬材料
2020-10-24 技術力量
利用厭氧菌合成可呼吸的「二維」金屬材料
一個多世紀以來，科學家們已經知道一些細菌可以無氧呼吸，如希瓦氏菌。現在電氣工程師已經找到了一種方法，利用這種細菌來製造新型二維「二硫化鉬」 (MoS2)，可為未來的電子產品提供材料。
這種細菌能夠產生二硫化鉬，它是一種能夠像石墨烯一樣輕鬆轉移電子的材料。
美國倫斯勒理工學院的電氣工程師莎拉·索耶
美國倫斯勒理工學院的電氣工程師莎拉·索耶說："石墨烯是二維材料中的突破性超級明星。二硫化鉬帶來了新的特性。石墨烯和二硫化鉬既堅固又靈活，它們是構建未來的傳感器 能量收集系統的潛在材料。二硫化鉬是一種半導體，它是一種可以通過外界刺激（例如光）來控制其導電性的物質，因此二硫化鉬在化學上也更通用一些。"
這種化合物的表面可以很容易地被改變，以幫助捕獲微生物。但二硫化鉬很難合成，這個過程可能涉及200至500攝氏度的溫度和10倍於大氣壓的粉碎。
希瓦氏菌
為了解決這個問題，索耶和她的同事們設計了一種新的合成技術，研究團隊將它們和希瓦氏細菌一起放在一個不透氣的瓶子裡。然後，希瓦氏細菌在呼吸過程中向化合物輸送電子，在兩周內創造出二硫化鉬納米顆粒作為副產品。
這是一種在室溫下製造二硫化鉬的可持續新方法。然而，如果要將其可靠地用於傳感器和電池等電氣設備，還需要能夠控制該材料的原子重複模式的均勻性。索耶說，她的團隊仍然需要在這個方面進行研究，當處理活的細菌時，這是一項具有挑戰性的任務。但她認為，利用細菌合成二硫化鉬材料的前景是光明的。
《生物間期》科學期刊發表了這一新研究。
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