В странном слиянии био – и нанотехнологии, исследователи наняли бактерии для выполнения задачи намного тяжелее, чем это звучит: Построение в одну колонну трубы размера миллимикрона углерода на поверхности кремниевого чипа. Это – один маленький шаг для вида микроорганизма, но такие биологические строители могли бы когда-нибудь помочь собрать нанотрубки в электрические схемы или миниатюрные двигатели и другие машины.Напоминая миниатюрные рулоны проволочной сетки, нанотрубки суперсильны и могут провести электричество во многом как материалы в чипах. Чтобы быть полезными как схемы, однако, ученые должны управлять размещением и выравниванием отдельных труб.
Но даже производство труб, лежащих параллель на поверхности, является сложной задачей. Методы являются трудными и дорогими, и ни один не работает во всех ситуациях.
Однако бактерии могут выстроить в линию трубы относительно легко и недорого, сообщить о физическом химике Джонг-ине Хаме и коллегах в Университете штата Пенсильвания в университете Парк. Hahm и ее бригада знали, что бактерия Magnetospirillum magnetotacticum естественно содержит кристаллы размера миллимикрона оксида железа, позволяющие удлиненному микроорганизму ощутить магнитное поле Земли и выстроиться в линию с ним. Магнитные наночастицы могли бы также служить семенами, от которых можно вырастить выровненные нанотрубки, исследователи рассуждали.Для испытания идеи бригада покрыла кремниевые поверхности бактериями, и позвольте им сидеть быстро.
Некоторые образцы были помещены в слабое магнитное поле для выравнивания магнитных частиц бактерий, в то время как другие не были. Исследователи тогда вымыли кремниевые поверхности с дистиллированной водой, разорвавшей бактерии и выставившей кристаллы оксида железа. Бригада вырастила нанотрубки на наночастицах и измерила их направление с устройством, названным атомным микроскопом силы.
Образцы, выставленные магнитному полю произведенные параллельные нанотрубки, в то время как другие образцы произвели нанотрубки, ориентированные наугад, исследователи, сообщают онлайн на этой неделе в Прикладных Письмах о Физике.Мнения варьируются о полезности метода. Существуют другие способы синтезировать магнитные наночастицы, говорит Чарльз Либер, химик в Гарвардском университете в Кембридже, Массачусетс, таким образом, новый подход может быть напрасно сложным.
Но Вольфганг Зигмунд, материаловед из университета Флориды в Гейнсвилле, говорит, что бактерии являются легкими и дешевыми, чтобы вырастить и произвести наночастицы очень однородного размера и структуры. Однако, он отмечает, бактерия размера микрона не может внести наночастицы с точностью миллимикрона. «Бактерия является слишком большой», говорит он. «Вам нужен вирус».