Graphene kvanteprikker deponeret på en sporerende bakterie producerer en grafencoatet spore. Ved fastgørelse af elektroder på tværs af cellen, der produceres en bioelektronisk enhed, der er meget følsom over for fugt. Her, sporen reagerer aktivt på fugtighed; og reaktionen oversættes til et elektronisk svar fra grafen-kvanteprikker med grænseflader. Kredit:Berry Research Laboratory ved UIC
Da nanoteknologi muliggør en verden af maskiner, der er for små til at se, forskere er ved at finde måder at kombinere levende organismer med ikke-levende maskiner for at løse en række problemer.
Ligesom andre første generations bio-robotter, den nye nanobot konstrueret ved University of Illinois i Chicago er langt fra Robocop. Det er en robotkim.
UIC -forskere skabte en elektromekanisk enhed - en fugtighedsføler - på en bakteriespor. De kalder det NERD, til nano-elektro-robotisk enhed. Rapporten er online kl Videnskabelige rapporter , en Nature open access journal.
"Vi har taget en spore fra en bakterie, og satte grafenkvantepunkter på overfladen - og derefter fastgjorde to elektroder på hver side af sporen, "sagde Vikas Berry, UIC lektor i kemiteknik og hovedefterforsker på undersøgelsen.
"Så ændrer vi fugtigheden omkring sporen, " han sagde.
Når luftfugtigheden falder, sporen skrumper, når vandet skubbes ud. Når det krymper, kvanteprikkerne kommer tættere sammen, øge deres ledningsevne, målt ved elektroderne.
"Vi får et meget rent svar - en meget skarp ændring i det øjeblik, vi ændrer fugtighed, " sagde Berry. Svaret var 10 gange hurtigere, han sagde, end en sensor lavet med de mest avancerede menneskeskabte vandabsorberende polymerer.
Der var også bedre følsomhed ved ekstremt lavt tryk, situationer med lav luftfugtighed.
"Vi kan gå helt ned i et vakuum og se et svar, "sagde Berry, hvilket er vigtigt i applikationer, hvor fugtigheden skal holdes lav, for eksempel, for at forhindre korrosion eller ødelæggelse af mad. "Det er også vigtigt i rumapplikationer, hvor enhver ændring i luftfugtighed kan signalere en lækage, " han sagde.
Aktuelt tilgængelige sensorer øger følsomheden, når luftfugtigheden stiger, sagde Berry. NERD's følsomhed er faktisk højere ved lav luftfugtighed.
"Dette er en fascinerende enhed, "Berry sagde." Her har vi en biologisk enhed. Vi har lavet sensoren på overfladen af disse sporer, med sporen et meget aktivt supplement til denne enhed. Det biologiske supplement arbejder faktisk på at reagere på stimuli og give information. "