Когда сточные воды становятся ключом к технологическому будущему.
Ученые из Китая разработали инновационный метод очистки сточных вод от органических загрязнителей с использованием бактерий, активированных солнечным светом. В процессе очистки ученые получают ценные химические соединения. Этот подход может стать основой для экологичного и устойчивого производства важных полупроводниковых материалов.
Исследование было проведено под руководством профессора Гао Сянга из Шэньчженского института синтетической биологии при Китайской академии наук и профессора Лу Лу из Харбинского института технологий в Шэньчжене. Результаты работы были опубликованы в научном журнале Nature Sustainability 16 октября.
Традиционно полупроводники, являющиеся основой высокотехнологичной индустрии, производятся химическим или физическим способом в сверхчистых условиях. Однако материалы для создания полупроводников могут быть получены из сточных вод с помощью генетически модифицированных бактерий.
Основной проблемой была сложность состава промышленных сточных вод, которые служили источником питания для бактерий. Для решения этой проблемы исследователи использовали Vibrio natriegens — микроорганизм, приспособленный к соленой воде. Этот микроорганизм может использовать более 200 видов органических материалов в качестве питания.
Группа исследователей модифицировала Vibrio natriegens таким образом, чтобы этот микроорганизм мог ассимилировать сульфаты из внешней среды и выделять газ сероводород. Последний, в свою очередь, взаимодействовал с металлическими ионами в сточных водах, формируя наночастицы полупроводников.
Наночастицы, которые также называют квантовыми точками, оказались центральной частью научного достижения, за которое другим исследователям была вручена Нобелевская премия по химии в текущем году.
Профессор Гао подчеркнул, что этот биогибридный системный подход может стать эффективным и экономически выгодным методом производства высокоценных квантовых точек.
Команда ученых заявила: «Биогибриды полупроводников объединяют лучшие характеристики биологических катализаторов и полупроводниковых наноматериалов, позволяя промышленным микробным заводам использовать солнечную энергию для химического производства».
