3D tištěné bakterie by mohly vyrábět materiály podobné grafenu

Jak na zakázku vytvořit materiály, jejichž vlastnosti se podobají grafenu? Zajímavá technologie vznikne, když dáte dohromady bakterie a 3D tiskárnu. 

Tímto způsobem je možné vytvořit zcela nové materiály. Stačí jenom bakterie vhodným způsobem vytisknout 3D tiskárnou na připravený 2D materiál připomínající grafen, tedy jednu vrstvu atomů uhlíků uspořádaných do šestiúhelníků, a vznikne produkt, který bude mít požadované vlastnosti.

Vtip je v tom, že když se určité bakterie dostanou na 2D povrch tvořený oxidem grafenu, tak svým působením změní jeho vlastnosti – vytvoří jeho redukovanou verzi. Oxid grafenu sdílí mnohé vlastnosti s grafenem, a v současnosti ho dovedeme vyrobit snadněji a ve větších množstvích než grafen. Zmíněné bakterie to dělají tak, že z oxidu grafenu odejmou kyslík.

Redukovaný oxid grafenu se obvykle připravuje působením účinných chemikálií nebo extrémního horka. Podle vedoucí výzkumu Anne Meyerové z nizozemské techniky Technische Universiteit Delft je ale použití mikrobů v tomto případě mnohem levnější a rovněž přívětivější vůči životnímu prostředí.

Podle Meyerové je to prosté. Čím více je oxid grafenu redukovaný, tím je podobnější grafenu. Nový postup s bakteriemi je dost snadný. Probíhá za pokojové teploty ve vodě s cukrem.

Meyerová připouští, že chemická redukce oxidu grafenu stále produkuje materiál nejvyšší kvality při výrobě ve velkých množstvích. Ale výroba pomocí bakterií a 3D tiskárny by mohla být velmi užitečná při výrobě malých struktur s přesnými rozměry.

Meyerová s kolegy upravili běžnou 3D tiskárnu, a pak dokázali tisknout živými bakteriemi s přesností na 1 milimetr. Technologii už také prověřili v experimentu, kdy smíchali bakterie E. coli s agarovým gelem a směs vytiskli na misku obsahující vápenaté ionty. Gel při dotyku s ionty ztvrdl a bakterie zůstaly uvnitř.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: