Forskere laver små nye magneter af gamle fejl

(PhysOrg.com) - Forskere i Manchester har fundet en ren og grøn måde at lave små magneter til højteknologiske gadgets - ved hjælp af naturlige bakterier, der har eksisteret i millioner af år.

Arbejdet fra et team af geomikrobiologer fra University of Manchester baner vejen for magneter i nanometerstørrelse - brugt i mobiltelefoner og optageenheder - til at blive lavet uden de sædvanlige ubehagelige kemikalier og energikrævende metoder.

Forskere undersøgte jernreducerende bakterier, der forekommer naturligt i jord og sedimenter, og fandt ud af, at de kan bruges til at skabe jernoxid-nanopartikler med magnetiske egenskaber, der ligner dem, der er skabt gennem komplekse kemiske processer.

Arbejder med kolleger i Birmingham og Cardiff, Manchester -forskerne fandt også en måde at udøve præcis kontrol over størrelsen og magnetstyrken på de producerede nanomagneter.

De højteknologiske partikelacceleratorer ved Advanced Light Source på de berømte Berkeley Labs nær San Francisco, og Storbritanniens Diamond Light Source i Oxford i Harwell blev brugt til at verificere fund.

Forskere tilføjede kobolt, mangan eller nikkel til den grundlæggende jernbaserede energikilde, der bruges af bakterier, hvilket resulterede i produktion af bittesmå magneter indeholdende disse elementer. Dette forbedrede deres nyttige magnetiske egenskaber kraftigt.

Bortset fra at blive brugt i de nyeste gadgets, nanomagneter har også potentiale til at blive brugt i lægemiddelleveringssystemer og kræftbehandlinger til omhyggeligt at fokusere og målrette frigivelse af kemikalier i kroppen.

Metalreducerende bakterier lever i miljøer med iltmangel og reagerer med oxiderede metaller for at producere naturlige magneter i jorden under vores fødder.

Og nu har forskergruppen udviklet en måde at udnytte rene stammer af disse bakterier - som er i rigelig forsyning og formerer sig hurtigt - til at producere store mængder nanomagneter ved omgivelsestemperatur.

Dette kan sammenlignes positivt med de ekstreme temperaturer - så høje som 1000 grader Celsius - der er nødvendige for at oprette nanomagneter ved hjælp af nuværende metoder.

Professor Richard Patrick, Professor i jordvidenskab, sagde:“Dette er spændende arbejde, der vækker det spændende udsigt til et biologisk venligt, energieffektiv metode til fremstilling af nanomagneter skræddersyet til forskellige anvendelser. ”

Et papir - 'Udnyttelse af den ekstracellulære bakterielle produktion af nanoskala koboltferrit med udnyttelige magnetiske egenskaber' - der beskriver forskningen, blev for nylig offentliggjort i tidsskriftet ACS Nano .