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细菌“皮肤”有助于组装金属纳米团簇

细菌“皮肤”有助于组装金属纳米团簇

作者:臧鼍  时间:2017-03-09 01:05:18  人气:

作者:Tom Simonite(图片来源:Sonja Selenska-Pobell / Mohamed Larbi Merroun)细菌用来避免重金属中毒的防御机制已被用于构建原子级“纳米团簇”研究人员表示,这些由铂,钯和金原子制成的微小结构可用于制造更有效的催化剂或纳米电子元件位于德国德累斯顿的Rossendorf研究中心的研究人员使用细菌芽孢杆菌(Bacillus sphaericus)来生产纳米团簇由于蛋白质和糖的保护性涂层(称为S层),该生物体可以在受重金属污染的土壤中存活细菌的S层覆盖着8纳米宽的孔隙,可以通过营养物质,但防止重金属毒害下面的细胞孔内的蛋白质将金属离子结合在一起,后来可以组装成纯金属的纳米簇 Pollman及其同事首先从每个细菌细胞中化学剥离了S层然后,他们添加了一种含有金属离子的溶液,这种离子与孔隙内的蛋白质结合最后,加入氢气,促使原子在孔隙内形成微小的团簇,每个团簇由50到80个金属原子组成该团队已经确定了蛋白质中与金属离子结合的氨基酸通过改变这些,他们相信他们最终可以使用细菌创建定制的纳米簇 Pollman说,有可能产生一系列材料,甚至不同形状的簇该团队创建了可能在工程中有用的纳米簇例如,小金属簇已广泛用于加速电池中化学反应的催化剂中研究员Katrin Pollmann告诉“新科学家”说:“它非常有效”S层可以用金属制造纳米团簇,包括钯,铂或金“”这是尝试修改S层簇的第一步生产,“Pollman解释说 “我们正在计划修改基因以改变氨基酸并增强或改变金属结合的方式”英国格拉斯哥大学的Lee Cronin说,这种方法可以为纳米组装提供重要的新工具 “人们总是试图找到自下而上而不是自上而下的方法,”他说,“这是生物学如何用来实现这一目标的一个很好的例子”进化已经改进了生物系统,使它们更多克罗宁说,这比人类制造的工具更有效率他还认为德国研究人员的纳米团簇可能证明在电子学中最有用 “具有如此少量原子的团簇可能具有非常有趣的电性能,