تولید گرافن با استفاده از باکتریهای چاپ سه‌بعدی
تولید مواد مناسب به صورت پایدار یک چالش در حال ظهور برای جامعه است. موجودات زنده می‌توانند طیف بسیار گسترده‌ای از مولکول‌های مختلف را در مسیری پایدار تولید و الگوبرداری کنند.
باکتری‌ها به مدت طولانی برای تولید مواد شیمیایی مانند آنتی‌بیوتیک‌ها استفاده گردیده‌اند و اخیراً باکتری‌هایی یافت شده‌اند که گرافن اکسید را به گرافن احیا می‌کنند. گرافن یک ماده فوق‌العاده است که به خاطر بسیاری از پتانسیل‌هایش دانشمندان را به هیجان وا داشته است.
به تازگی تیمی از محققان دانشگاه صنعتی دلفت در هلند وسیله‌ای را برای چاپ سه‌بعدی نوعی ژل حاوی باکتری‌ها در داخل یک باز جهت تولید مواد با روشی جدید توسعه داده‌اند. در مقاله منتشر شده به وسیله این محققان آنها چگونگی استفاده از تکنیک اخیر را برای شبیه‌سازی یک فرایند جهت خلق نمونه‌های کوچک گرافن توصیف کرده‌اند.
محققان برای چاپ سه‌بعدی باکتری‌ها، یک چاپگر سه‌بعدی را اصلاح کردند که عنصر حرارتی در آن حذف شده بود. آنها برای آزمودن تکنیک خود، از باکتری E.coli و یک ژل ساخته شده از جلبک‌ها به عنوان جوهر استفاده کردند. این جوهر بر روی یک ظرف که به صورت جزئی با یون‌های کلسیم پوشانده شده بود، چاپ شدند که باعث گردید ژل بدون کشتن باکتری‌ها محکم شود.
این آزمایش نشان می‌دهد که استفاده از رشته‌هایی با عرض 1 میلیمتر از باکتری احیاکننده گرافن بنام Shewanella oneidensis به شکل جامد در سطح گرافن اکسید باید امکان پذیر باشد، که در نتیجه باعث ایجاد مسیرهای کوچکی از گرافن می‌شود. قبلاً مشخص شده است که S. oneidensis گرافن اکسید را به گرافن احیا می‌کند.
نتایج این پژوهش راهی برای تولید گرافن بدون استفاده از مواد شیمیایی ارائه می‌دهد. به علاوه ترکیب فناوری چاپ سه‌بعدی با سیستم‌های بیولوژیک، یک رویکرد پایدار را برای تولید مواد جدید متعدد ممکن می‌سازد.
ترجمه: محمد رضازاده
