باکتری‌ها منظم‌ترین کاتالیزور‌ها را می سازند!
تاریخ انتشار: ۱۸ خرداد ۱۴۰۰ | کد خبر: ۳۲۱۶۲۵۶۴
محققان نشان دادند که با استفاده از نوعی باکتری، می‌توان اقدام به طراحی و ساخت کاتالیزور کرد، به طوری‌که واحد‌های سازنده این کاتالیزور‌ها اتم به اتم کنار هم چیده شده باشند.
به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان«KAUST» با بهره‌گیری از توانایی غیرمعمول احیاکنندگی فلز در نوعی باکتری (Geobacter sulfurreducens)، روشی ارزان و قابل اعتماد برای سنتز کاتالیزور‌های تک اتمی بسیار فعال ارائه کردند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
بسیاری از واکنش‌های شیمیایی به کاتالیزور به عنوان یک سطح واکنشی نیاز دارند که در آن اتم‌ها یا مولکول‌ها با مقدار مناسب انرژی کنار هم قرار می‌گیرند تا باعث ایجاد یک تغییر شیمیایی شود. به‌عنوان مثال، آب با واکنش روی یک جفت الکترود ساخته شده از اکسید پلاتین و ایریدیم، می‌تواند به اتم‌های هیدروژن و اکسیژن تقسیم شود. با این وجود، کارآیی واکنش تا حد زیادی به این موضوع بستگی دارد که چه تعداد اتم می‌توانند در فرآیند درگیر شوند.
سیرکات پدیدردی، از محققان این پروژه می‌گوید: «در یک کاتالیزور نانوذره‌ای، فقط ۲۰ درصد از اتم‌های فلز ممکن است برای تجزیه در دسترس باشد. از طرف دیگر، در کاتالیزور‌های تک اتمی اجازه استفاده ۱۰۰ درصدی از اتم‌ها فراهم است؛ بنابراین، این نوع کاتالیست‌ها برای کاربرد‌های مختلف قابل استفاده خواهند بود؛ با این حال، روش‌های سنتز متداول این نوع کاتالیست‌ها بسیار گران بوده، نیاز به دمای بالا دارند و همچنین توزیع اتم‌ها در آن بسیار ضعیف است.»
در جستجو برای رویکرد مطمئن‌تر و مقرون به صرفه‌تر، پدیدردی، پاسکال سایکالی و همکارانشان به طبیعت روی آوردند تا از طبیعت برای حل این مشکل استفاده کنند. باکتری بی‌هوازی G. sulfurreducens یک باکتری غیرمعمول است چرا که برای تنفس به جای اکسیژن از آهن استفاده می‌کند. در واقع این باکتری به جای اکسیژن، آهن تنفس می‌کند و توانایی قابل توجهی در هدایت الکترون از داخل به خارج سلول دارد.
پدیردی می‌گوید: «این باکتری دارای پروتئین‌های فعال ردوکسی به نام سیتوکروم‌های نوع c است که حاوی کمپلکس هِم، یک اتم آهن مرکزی است که با چهار اتم نیتروژن و یک حلقه پورفیرین محاط شده است. ما پیش‌بینی کردیم که از این سایت هِم می‌توان برای احیا شیمیایی اتم‌های منفرد فلزات فعال به جای آهن، استفاده کرد.»
پس از تأیید تشکیل تک اتم‌های آهن در سایت‌های سیتوکروم در سطح سلول‌های باکتریایی، این تیم تحقیقاتی باکتری‌ها را در یک محلول حاوی ایریدیم غوطه‌ور کرد که نتیجه مشابه و بسیار رضایت‌بخشی به‌دست آمد.
پدیردی می‌گوید: «دیدن تک اتم‌ها روی سطح باکتری‌ها یک چالش اساسی بود. با امکانات میکروسکوپ الکترونی با وضوح بالا در KAUST، ما قادر به مشاهده اتم‌های منفرد پراکنده فلزات در سطح باکتری‌ها بودیم.»
این تیم تحقیقاتی دریافتند که می‌توانند باکتری‌ها را تا یک درصد از ایریدیم تک اتمی پراکنده بارگیری کنند و یک کاتالیزور قابل اطمینان‌تر ارائه کنند.
منبع: خبرگزاری دانشجو
کلیدواژه: فناوری نانو کاتالیزور باکتری کاتالیزور ها باکتری ها تک اتم اتم ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت snn.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری دانشجو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۲۱۶۲۵۶۴ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
کشت خانگی سبزیجات با مایعی غیر قابل آشامیدنی
به گزارش خبرگزاری علم و فناوری آنا به نقل از دیلی میل، کشاورزان سالانه ۱۲۸ هزار دلار صرف خرید کود‌های مصنوعی برای رشد محصولات خود می‌کنند. اما ادرار می‌تواند یک جایگزین مقرون به صرفه باشد، زیرا حاوی نیتروژن و فسفر است که برای حفظ و ارتقای رشد محصول ضروری است.
کود گاوی در حال حاضر برای کمک به رشد محصولات زراعی استفاده می‌شود، اما دانشمندان استدلال کرده اند که ادرار آنقدر‌ها متفاوت نیست و می‌تواند جایگزین سازگاری با محیط زیست به جای تخلیه در توالت باشد.
هر فرد به طور متوسط سالانه ۱۳۲ گالن ادرار دفع می‌کند که می‌تواند به ۱۳ پوند کود تبدیل شود.
«دیویانا گراسیا رودریگرز» «Divina Gracia P. Rodriguez» پژوهشگر این طرح می‌گوید: ادرار انسان به اندازه طلا ارزش دارد. به تمام کود‌هایی که تا اکنون از دست داده ایم فکر کنید. زمان آن فرا رسیده است که ما شروع به جمع آوری و استفاده از پسماند خود کنیم.
محققان در حال ساخت سرویس‌های بهداشتی هستند که می‌توانند ادرار را از آب باقیمانده جدا کنند. این شیوه پیش از این در «باهیردار» در اتیوپی آزمایش شده است. پس از جدا شدن از آب، ادرار را می‌توان خشک و به گلوله‌های بی بو و ارزانی تبدیل کرد که می‌تواند در زمین‌های کشاورزی پخش شود تا محصولات را بارور کند.
اگرچه ممکن است این مفهوم برای بیشتر افراد جذاب به نظر نرسد، اما «آن اسپورکلند» «Anne Spurkland» استاد و محقق پزشکی در دانشگاه اسلو این فناوری را کاملا ایمن توصیف می‌کند.
وی می‌گوید راهی برای استفاده از این روش در خانه وجود دارد که یک قسمت ادرار را با ۹ قسمت آب مخلوط کرده و مایع را با آب پاش کوچکی روی خاک سبزیجات اسپری کنید. باکتری‌های خاک، نیتروژن را به واحد‌های سازنده جدیدی تبدیل می‌کنند که گیاهان از آن استفاده می‌کنند.
در حالی که این ایده ممکن است عجیب به نظر برسد، اما محققان دانشگاه میشیگان در مطالعه‌ای در سال ۲۰۲۰ تایید کردند که کود ادراری را می‌توان بدون ترس از گسترش عفونت‌های مقاوم به آنتی بیوتیک استفاده کرد.
دانشمندان نگران بودند افرادی که کود ادراری به کشاورزان را ارائه می‌دهند ممکن است دچار عفونت‌های دستگاه ادراری (UTIs) و حاوی DNA باکتری باشند. این مطالعه نشان داد که اگر ادرار، تازه مصرف نشده و به مدت ۱۰ ساعت در انکوباتور کهنه شده باشد، ژن‌های مقاوم به آنتی بیوتیک ۹۹ درصد کاهش پیدا می‌کند.
دکتر «کریستا ویگینتون» «Krista Wigginton» یکی دیگر از مجریان این پژوهش می‌گوید: انسان، سالیان سال، ادرار را جمع آوری و از آن به عنوان کود استفاده کرده است، اما پس از اختراع سیستم فاضلاب، این کار متوقف شد.
وی افزود: ما اکنون در تلاشیم تا بفهمیم با این سیستم زیرساختی که داریم، چگونه می‌توانیم در مورد آنچه که وارد سیستم فاضلاب می‌شود متفاوت فکر کنیم و برخی از آن محصولات ارزشمند را قبل از اینکه با هر چیز دیگری مخلوط و رقیق شوند، جذب کنیم.
انتهای پیام/
علت فوت پزشک متخصص در استان فارس در دست بررسی است