Oprettelse af materialer på en ny måde ved hjælp af 3D-trykbakterier

(Phys.org) – Et team af forskere ved Delft University of Technology har udviklet et middel til 3D-print af en gel indeholdende bakterier på en base for at skabe materialer på en ny måde. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet ACS syntetisk biologi , holdet beskriver deres teknik, og hvordan de brugte den til at simulere en proces til at skabe små grafenprøver.

Bakterier har i lang tid været brugt til at skabe kemikalier såsom antibiotika, og for nylig, bakterier har vist sig at reducere grafenoxid til grafen - supermaterialet, der har så mange forskere begejstrede for dets potentiale. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at bruge en almindelig 3D-printer til at printe bakterier indeholdende materiale på en base, som gør det muligt at bruge det på unikke måder.

Til 3D-print af bakterier, forskerne modificerede en 3D-printer, fjernelse af varmeelementet (de fleste 3D-printere virker ved at smelte blækket, som hærder hurtigt efter at det er skubbet ud af en dyse). De blandede bakterier med en gel og brugte den som deres blæk, som de printede på et objekt, hvor det størknede på grund af interaktioner med et materiale på dets overflade.

For at teste deres teknik, holdet brugte E. coli og en gel lavet af alger som blæk. Blækket blev trykt på et fad delvist dækket med calciumioner, hvilket fik gelen til at størkne uden at dræbe bakterierne. Eksperimentet foreslog, at det skulle være muligt at bruge gelen til at placere grafenreducerende, 1 millimeter brede linjer af Shewanella oneidensis-bakterier i fast form på en overflade indeholdende grafenoxid, dermed skabe bittesmå veje af grafen. S. oneidensis havde tidligere vist sig at reducere grafenoxid til grafen - en måde at fremstille grafen på uden at bruge kemikalier.

Forskerne mener, at deres trykteknik også kan have andre anvendelser, herunder oprettelse af perlemor tænder, fremstilling af plak, der forårsager huller i tænderne til forskningsformål, byggematerialer ved hjælp af månestøv, eller skabe mikrolinser brugt i kameraer eller solpaneler ved at efterligne nogle dyr, der kan lave bioglas. De bemærker også, at fordi det kan gøres ved hjælp af billigt udstyr, det åbner døren til et stort antal videnskaber, teknologi og industrielle applikationer.

© 2017 Phys.org