Les bactéries aident à produire des nanomatériaux pour les ordinateurs

24.07.2019

Des scientifiques du Royaume-Uni et des Pays-Bas ont trouvé une nouvelle façon d'obtenir des nanomatériaux à partir de graphène : mélanger du graphène oxydé et des bactéries. Leur méthode est économique, prend moins de temps et est également respectueuse de l'environnement par rapport à la production chimique du matériau. La méthode pourrait conduire à la création de technologies informatiques et d'équipements médicaux innovants, selon le site Web de l'Université de Rochester.

Pour créer de nouveaux ordinateurs, dispositifs médicaux et autres technologies de pointe plus efficaces, les chercheurs se tournent vers les nanomatériaux - des matériaux contrôlés à l'échelle des atomes ou des molécules qui ont des propriétés uniques. L'un de ces composés révolutionnaires est le graphène, une forme bidimensionnelle du carbone. Ce mince flocon de carbone a une résistance mécanique et une flexibilité extraordinaires et est capable de conduire facilement l'électricité. Cependant, nous ne pouvons pas encore plier activement le graphène dans la vie de tous les jours : il est très difficile de le produire à grande échelle. Et pas seulement d'un point de vue économique : le graphène obtenu en grande quantité est plus dense et perd ses propriétés uniques.

Le graphène est extrait du graphite, le matériau utilisé dans les crayons ordinaires. Avec exactement un atome d'épaisseur, le graphène est le matériau bidimensionnel le plus fin et le plus résistant connu de la science. En 2010, des scientifiques de l'Université de Manchester ont reçu le prix Nobel de physique pour des expériences révolutionnaires avec le graphène : ils ont réussi à fabriquer du graphène en exfoliant du graphite avec un simple ruban adhésif. Cependant, leur méthode a produit une petite quantité de matériel.

Pour produire plus de matériaux à base de graphène, une équipe de chercheurs dirigée par Anne Meyer, professeure adjointe de biologie à l'Université de Rochester, a commencé avec un flacon de graphite. Ils se sont progressivement écaillés du graphite en oxyde de graphène, qui a ensuite été mélangé avec des bactéries Shewanella. Ils ont laissé le flacon de bactéries et d'oxyde de graphène pendant la nuit, au cours de laquelle les bactéries ont converti le matériau en graphène en éliminant les groupes oxygène.

L'oxyde de graphène lui-même est un mauvais conducteur d'électricité, mais il est facile à produire. Et le graphène dérivé de bactéries n'est pas seulement un bon conducteur, il est également beaucoup plus fin et plus stable que le graphène dérivé chimiquement. De plus, il peut être stocké beaucoup plus longtemps.

Le nanomatériau de graphène a de nombreuses applications. Il peut être utilisé pour produire des biocapteurs à transistors à effet de champ (FET). Les biocapteurs FET sont des dispositifs qui détectent des molécules biologiques et peuvent être utilisés, par exemple, pour la surveillance en temps réel de la glycémie chez les patients diabétiques.

Le graphène dérivé de bactéries pourrait également être la base de l'encre conductrice, qui pourrait à son tour être utilisée pour fabriquer des claviers d'ordinateur, des circuits imprimés ou de petits fils plus rapides et plus efficaces. Selon Meyer, l'utilisation d'encre conductrice est "un moyen plus simple et plus rentable de produire des circuits électriques que les méthodes traditionnelles". L'encre conductrice peut également être utilisée pour créer des circuits électriques sur des matériaux non traditionnels tels que le tissu ou le papier.

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Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins 02.05.2024

Dans l'agriculture moderne, les progrès technologiques se développent visant à accroître l'efficacité des processus d'entretien des plantes. La machine innovante d'éclaircissage des fleurs Florix a été présentée en Italie, conçue pour optimiser la phase de récolte. Cet outil est équipé de bras mobiles, lui permettant de s'adapter facilement aux besoins du jardin. L'opérateur peut régler la vitesse des fils fins en les contrôlant depuis la cabine du tracteur à l'aide d'un joystick. Cette approche augmente considérablement l'efficacité du processus d'éclaircissage des fleurs, offrant la possibilité d'un ajustement individuel aux conditions spécifiques du jardin, ainsi qu'à la variété et au type de fruits qui y sont cultivés. Après avoir testé la machine Florix pendant deux ans sur différents types de fruits, les résultats ont été très encourageants. Des agriculteurs comme Filiberto Montanari, qui utilise une machine Florix depuis plusieurs années, ont signalé une réduction significative du temps et du travail nécessaires pour éclaircir les fleurs. ...>>

Microscope infrarouge avancé 02.05.2024

Les microscopes jouent un rôle important dans la recherche scientifique, car ils permettent aux scientifiques d’explorer des structures et des processus invisibles à l’œil nu. Cependant, diverses méthodes de microscopie ont leurs limites, parmi lesquelles la limitation de la résolution lors de l’utilisation de la gamme infrarouge. Mais les dernières réalisations des chercheurs japonais de l'Université de Tokyo ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude du micromonde. Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont dévoilé un nouveau microscope qui va révolutionner les capacités de la microscopie infrarouge. Cet instrument avancé vous permet de voir les structures internes des bactéries vivantes avec une clarté étonnante à l’échelle nanométrique. En général, les microscopes à infrarouge moyen sont limités par leur faible résolution, mais le dernier développement des chercheurs japonais surmonte ces limitations. Selon les scientifiques, le microscope développé permet de créer des images avec une résolution allant jusqu'à 120 nanomètres, soit 30 fois supérieure à la résolution des microscopes traditionnels. ...>>

Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

La menace des débris spatiaux pour le champ magnétique terrestre 01.05.2024

On entend de plus en plus souvent parler d’une augmentation de la quantité de débris spatiaux entourant notre planète. Cependant, ce ne sont pas seulement les satellites et les engins spatiaux actifs qui contribuent à ce problème, mais aussi les débris d’anciennes missions. Le nombre croissant de satellites lancés par des sociétés comme SpaceX crée non seulement des opportunités pour le développement d’Internet, mais aussi de graves menaces pour la sécurité spatiale. Les experts se tournent désormais vers les implications potentielles pour le champ magnétique terrestre. Le Dr Jonathan McDowell du Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics souligne que les entreprises déploient rapidement des constellations de satellites et que le nombre de satellites pourrait atteindre 100 000 au cours de la prochaine décennie. Le développement rapide de ces armadas cosmiques de satellites peut conduire à une contamination de l'environnement plasmatique terrestre par des débris dangereux et à une menace pour la stabilité de la magnétosphère. Les débris métalliques des fusées usagées peuvent perturber l'ionosphère et la magnétosphère. Ces deux systèmes jouent un rôle clé dans la protection de l’atmosphère et le maintien ...>>

Solidification de substances en vrac 30.04.2024

Il existe de nombreux mystères dans le monde de la science, et l’un d’eux est le comportement étrange des matériaux en vrac. Ils peuvent se comporter comme un solide mais se transformer soudainement en un liquide fluide. Ce phénomène a attiré l’attention de nombreux chercheurs, et peut-être sommes-nous enfin sur le point de résoudre ce mystère. Imaginez du sable dans un sablier. Il s'écoule généralement librement, mais dans certains cas, ses particules commencent à se coincer, passant d'un liquide à un solide. Cette transition a des implications importantes dans de nombreux domaines, de la production de drogues à la construction. Des chercheurs américains ont tenté de décrire ce phénomène et de mieux le comprendre. Dans l’étude, les scientifiques ont effectué des simulations en laboratoire en utilisant les données provenant de sacs de billes de polystyrène. Ils ont découvert que les vibrations au sein de ces ensembles avaient des fréquences spécifiques, ce qui signifie que seuls certains types de vibrations pouvaient traverser le matériau. Reçu ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive Voiture à air pur 01.01.2009 La firme luxembourgeoise MDI a sorti une série d'installations d'une voiture hybride alimentée à l'air comprimé. Une réserve de 90 mètres cubes d'air comprimé dans un réservoir à une pression de 300 atmosphères permet de parcourir 100 kilomètres en faisant passer cet air dans un moteur pneumatique à quatre cylindres. En dehors de la ville, où la situation environnementale n'est pas si tendue, vous pouvez allumer un petit moteur à essence qui peut également pomper de l'air dans le réservoir. De plus, si la voiture pneumatique se généralise suffisamment, des compresseurs d'air devront être installés dans les stations-service. Les fonds pour le développement de cette conception ont été alloués par le constructeur automobile indien Tata.

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