Wetenschap
(PhysOrg.com) -- Wetenschappers in Manchester hebben een schone en groene manier gevonden om kleine magneten te maken voor hightech gadgets - met behulp van natuurlijke bacteriën die al miljoenen jaren bestaan.
Het werk van een team van geomicrobiologen van de Universiteit van Manchester maakt de weg vrij om magneten ter grootte van nanometers - gebruikt in mobiele telefoons en opnameapparatuur - te maken zonder de gebruikelijke vervelende chemicaliën en energie-intensieve methoden.
Onderzoekers bestudeerden ijzerreducerende bacteriën die van nature in bodems en sedimenten voorkomen en ontdekten dat ze kunnen worden gebruikt om ijzeroxide-nanodeeltjes te maken met magnetische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van complexe chemische processen.
Samenwerken met collega's in Birmingham en Cardiff, de Manchester-onderzoekers vonden ook een manier om nauwkeurige controle uit te oefenen over de grootte en magnetische sterkte van geproduceerde nanomagneten.
De hightech deeltjesversnellers bij de Advanced Light Source in het beroemde Berkeley Labs bij San Francisco, en de Britse Diamond Light Source in Oxford in Harwell werden gebruikt om de bevindingen te verifiëren.
Onderzoekers voegden kobalt toe, mangaan of nikkel tot de basisenergiebron op ijzerbasis die door bacteriën wordt gebruikt, wat resulteerde in de productie van kleine magneten die deze elementen bevatten. Dit verbeterde hun nuttige magnetische eigenschappen aanzienlijk.
Behalve dat het wordt gebruikt in de nieuwste gadgets, nanomagneten kunnen ook worden gebruikt in medicijnafgiftesystemen en kankertherapieën om de afgifte van chemicaliën in het lichaam zorgvuldig te focussen en te richten.
Metaalreducerende bacteriën leven in zuurstofarme omgevingen en reageren met geoxideerde metalen om natuurlijke magneten in de grond onder onze voeten te produceren.
En nu heeft het onderzoeksteam een manier ontwikkeld om pure stammen van deze bacteriën - die overvloedig aanwezig zijn en zich snel voortplanten - te gebruiken om grote hoeveelheden nanomagneten te produceren bij omgevingstemperatuur.
Dit steekt gunstig af bij de extreme temperaturen - tot wel 1000 graden Celsius - die nodig zijn om met de huidige methoden nanomagneten te maken.
Prof Richard Patrick, hoogleraar aardwetenschappen, zei:"Dit is opwindend werk dat het opwindende vooruitzicht van een biologisch vriendelijke, energiezuinige methode om nanomagneten te produceren die zijn afgestemd op verschillende toepassingen.”
Een paper - 'Het benutten van de extracellulaire bacteriële productie van kobaltferriet op nanoschaal met exploiteerbare magnetische eigenschappen' - waarin het onderzoek wordt geschetst, werd onlangs gepubliceerd in het tijdschrift ACS Nano .
Wetenschap © https://nl.scienceaq.com