3D打印可用于还原氧化石墨烯

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代尔夫特大学的研究人员已经证明,将某些类型的细菌置于平板氧化石墨烯上,可以通过在材料代谢时将氧原子从材料中拉出来将其转化为还原形式的化合物(rGO)。这将通常用化学品或高温加热的GO减少的流行过程转变为更便宜,更环保的过程。

虽然传统的用热或化学品还原石墨烯的方法仍然更有效,但细菌方法在精确的小规模石墨烯结构的生产中非常有用 - 例如用3D打印机生产的那些在这项工作中,研究人员记录了他们如何通过用移液管尖端和管道系统替换挤出机来修改300美元的CoLiDo 3D打印机。“这种改变使得液体生物墨水('bioink')能够在适合微生物的环境温度下运输,而不是用于熔化塑料细丝的高温,”该团队解释说。

通过将活的大肠杆菌细菌与藻酸盐凝胶组合产生bioink,当挤出到钙离子表面上时,藻酸盐凝胶固化形成牢固的支架。TU Delft研究人员的最终目标不是3D打印大肠杆菌 - 他们最初的工作迄今仅表明细菌可以成功地进行3D打印。真正的目标是将一种名为Shewanella oneidensis的氧化石墨烯还原细菌3D打印成特定图案的2D材料片,这将使研究人员能够仔细定制其特性。

例如,最终可以将微小的导线雕刻到氧化石墨烯的表面中以使其某些部分导电而其余部分保持不导电。但是团队还没有出现; 现在的关键是找到一种方法来印刷具有足够生长介质的细菌,它的寿命足以减少氧化石墨烯而不会失去其精确的形状 - 难以达到平衡。该团队确实有很大的计划来实现这一目标 - 他们打算找出是否有可能使用类似的技术来修改月球尘埃中的物质,最终可能允许在太空中3D打印电子设备。目前,他们正在研究细菌,试图将复制的月球土壤中的二氧化硅和氧化铁转化为硅和铁。



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