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바이오 미네랄 및 재료 합성

Diatoms는 다양한 모양입니다 (중앙 타원 사진). 아래의 3 개의 전자 현미경 사진은 규조류 (중심) 및 산화 범퍼카 토토 나노 시트 (왼쪽) 및 산화 옥시 하이드 록시드 나노 시트 (오른쪽)에 따른 산화 범퍼카 토토 나노 결정의 축적을 보여줍니다. 규조류, 망간 산화 박테리아 및 철 산화 박테리아는 호수와 습지에 살고 있습니다. 백그라운드의 늪은 이미지입니다.

당연히, 세라믹 인 금속 범퍼카 토토과 같은 물에 바이오 미네랄을 생성하는 많은 살아있는 유기체가 있습니다. 예를 들어, 단일 세포 조류 인 규조류는 실리카 (SIO2)로 덮여 있지만 실린더 및 다각형 프리즘을 포함한 다양한 모양이 있으며 수많은 미세 구멍으로 생성 된 패턴이 매우 다양합니다. 나노 크기의 입자는 결정처럼 정기적으로 정렬되지 않지만 불규칙하면서도 균질 한 방식으로 축적되어 복잡한 모양이 가능하다고 생각됩니다.

일반적으로 금속 산화물 합성에는 고온 열처리 및 특수 장비가 필요합니다. 그러나 단순히 두 가지 유형의 용액을 실온 물에 혼합하고 하루를 기다리면 나노 입자가 규조 적으로 균질하게 축적 될 수 있습니다. 이전의 범퍼카 토토는 이산화 주석, 이산화 티타늄, 세륨 산화 세륨 등으로 이루어졌습니다. 또한 다양한 곰팡이와 패턴 곰팡이에 쏟아져 다양한 모양으로 이러한 물질을 형성 할 수도 있습니다.

범퍼카 토토는 망간 및 철과 같은 금속 산화물의 나노 시트로 덮인 산화 박테리아에 중점을두고 있습니다. 예를 들어, 망간 산화 박테리아는 효소를 사용하여 망간 이온을 안정화시키고 이온 값 (산화 수)을 점차적으로 증가시켜 망간 산화물을 생성한다고합니다. 이에 따라, 효소를 대체하는 유기 분자를 사용하여 반응을 제어함으로써, 토토 사이트는 망간 산화 박테리아와 철분 산화 박테리아가 실온에서 물에서 산화물을 합성하는 과정을 성공적으로 복제했다. 이를 통해 기존 방법보다 산화 수가 더 높은 물질의 합성을 더 쉽게 합성 할 수 있으며 산화 상태를 제어함으로써 산화 수가 다른 물질을 생성 할 수 있습니다.

실온에서 특수 장비가 필요하지 않은 합성 공정 개발은 간단하지만 어렵고 개발 기술입니다. 그러나 환경 영향없이 생물학적 환경을 따르는 합성 방법은 재료 생산을위한 새로운 경로를 열어야합니다.

Oaki Yuya 조교수 Keio University 과학 기술 학부 응용 화학과 생물의 삶을 따르는 환경 친화적 인 제조 달성 나는 원자 및 분자 수준에서 제조를 시도하고 싶었 기 때문에 화학을 전공했습니다. 실험실은 "자연 학습"이라는 주제를 기반으로했기 때문에, 나는 결정 및 금속 산화물과 같은 살아있는 유기체에 의해 생성 된 바이오 미네랄을 따르는 물질의 합성에 대한 범퍼카 토토를 계속하고 있습니다.