Złoto, grafen, bakterie i polscy naukowcy

Połączenie grafenu i złota może dać zaskakujące rezultaty, mówią naukowcy, którzy pracują nad metodą łączenia obydwu materiałów. W bezpiecznym przeprowadzeniu tego procesu pomogą im bakterie. Efektem ich prac mogą być materiały do optycznego przesyłania danych.

Materiały, które w pierwszym etapie chcą uzyskiwać naukowcy, są podobne do zwykłego grafenu. Stanowią płaską, jednowarstwową strukturę, składającą się z węgla. - W porównaniu do zwykłego grafenu ta struktura, zwana tlenkiem grafenu, jest jednak trochę zniekształcona, bo na powierzchni ma atomy tlenu - powiedział PAP dr Wiktor Lewandowski z Wydziału Chemii Uniwersytetu Warszawskiego.

Te atomy tlenu naukowcy muszą usunąć, przez co na powierzchni materiału mogą np. powstawać małe dziury. - To powoduje, że ten materiał nie nadaje się do zastosowań elektronicznych, jak zwykły grafen. Ma jednak inne zalety: można coś do niego przyłączyć, np. molekuły organiczne lub nieorganiczne. To daje duże możliwości - podkreśla rozmówca PAP.

Naukowcy z Uniwersytetu Warszawskiego do opracowywanego materiału chcą przyłączać nanocząstki złota. Do pomocy zamierzają wykorzystać bakterie, które mają usunąć atomy tlenu z tlenku grafenu i umożliwić przyłączanie cząstek złota. - Chcemy, aby bakterie zrobiły za nas tę najcięższą pracę, do której często wykorzystuje się niebezpieczne bądź rakotwórcze substancje chemiczne. Do tej pory nikt nie wpadł na taki pomysł - tłumaczy dr Lewandowski.

Pierwszym kandydatem do pracy będzie bakteria, którą dr Lewandowski wyizolował podczas przygotowywania pracy magisterskiej. - Potrafi ona oddychać trującymi związkami arsenu, a prawdopodobnie również tlenkiem grafenu i rozpuszczoną solą złota, co pozwoli wytworzyć drobiny złota - opisuje rozmówca PAP. Jeśli ten pomysł nie będzie skuteczny, to naukowcy będą mogli skorzystać jeszcze z dwóch bakterii, które potrafią oddychać tlenkiem grafenu.

Materiał, będący połączeniem nanocząstek złota z grafenem, może mieć wiele różnorodnych zastosowań. Można z nich budować bardzo czułe sensory biologiczne. - W naszych badaniach skupiamy się na zastosowaniach optycznych pozwalających na kontrolowaną manipulację światłem, zatem niezbędnych przy rozwijaniu technologii ultraszybkich komputerów optycznych albo do optycznego przesyłania danych. W tych zagadnieniach uzyskamy merytoryczne wsparcie od fizyka, prof. Carstena Rockstuhla - wyjaśnia dr Lewandowski. W pracach uczestniczy też biolog UW dr Łukasz Drewniak.

Badacz chciałby, aby technologia wykorzystania bakterii do wytwarzania grafenu wzbogaconego o złoto na skalę laboratoryjną była gotowa w 2015 roku. - Natomiast kwestia zastosowania tych badań w praktyce to trochę dalsza przyszłość, trudno powiedzieć, kiedy to nastąpi dokładnie. Ten proces jest czasem bardzo długi - mówi dr Lewandowski.

Na przeprowadzenie swoich prac badacz otrzymał 100 tys. zł w programie Inter - Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. - Ta kwota pomoże nam starać się o duże granty europejskie, co przełożyłoby się na bardzo dokładne prace, a później próby wdrożenia metody. Jednym z kluczowych elementów aplikowania o takie granty jest posiadanie wstępnych wyników badań, nad którymi możemy już pracować - opisuje badacz. Jego zdaniem, grant pozwoli też zespołowi utrzymywać się w czołówce grup, które pracują nad tego typu materiałami.

PAP - Nauka w Polsce