Only Perception: 科學家發現可製造奈米管的細菌

2007-12-08

科學家發現可製造奈米管的細菌

Nanotube-producing bacteria show manufacturing promise
http://www.physorg.com/news116259447.html

December 07, 2007

加州大學河邊分校（UCR）的二位工程師是一個二國（binational）團隊的一部份，該團隊發現由活生生細菌所產生的半導體奈米碳管 -- 這項發現能協助新一代奈米電子裝置的製造。

該研究團隊相信，這是奈米碳管第一次被證實以生物方式而非化學方式製造。它為一種更便宜且環保的電子材料製造的可能性開啟了一扇門。

該研究結果發表於今日 PNAS 的線上早期版。

該團隊包括 Nosang V. Myung，Bourns 工程學院化學與環工系副教授，與其博士後研究者 Bongyoung Yoo，發現 Shewanella（沙雷菌、希瓦氏菌）能讓硫化砷奈米管（arsenic-sulfide nanotubes，譯註：二硫化二砷就是所謂的雄黃，而三硫化二砷是雌黃）更容易形成。硫化砷奈米管具有獨特的物理與化學特性，是化學藥劑無法產生的。

"我們證實一個罐子再加上其中一隻細菌就能創造出可能有用的奈米結構，" Myung 說。"奈米管在材料科學中有特別關注，是因為它具備有用的物質特性，可根據奈米管的直徑與厚度來微調。"

電子裝置的所有領域為我們的世界提供動力，從電腦到太陽能電池，今日所賴的化學製程耗費巨大能量，而且會殘留有毒金屬與化學物質。Myung 說，科學與工程界正逐漸尋求以一種更環保的方式來製造半導體。

該團隊的二位成員，來自於韓國 GIST 的 Hor Gil Hur 與 Ji-Hoon Lee，當他們試圖利用金屬還原菌（metal-reducing bacterium） Shewanella 來補（remediate）救砷污染時，率先發現某些不尋常的事發生。Myung，專攻電化學材料合成與裝置製造，能夠描繪奈米材料產物的特性。

這由細菌所產生的感光性硫化砷奈米管，表現如同金屬具有電與光導（photoconductive）特性。研究者報告這些特性或能為次世代的奈米、光電裝置提供新奇的功能。

在一種尚未完全了解的過程中，Shewanella 菌分泌多糖類（polysacarides），那看來似乎成了硫化砷奈米管的模板（template），Myung 解釋。若能找出可產生硫化鎘（cadmium sulfide）奈米管，或其他更優良半導體材料的細菌，這種技術的實際重要性可能會更大，他補充道。

"這只是指出未來研究方向的第一步，" 他說。"每一品種的 Shewanella 菌或許都有獨特的製造特性。"

※ 不如直接合成想要的細菌。

＊ Biogenic formation of photoactive arsenic-sulfide nanotubes by Shewanella sp. strain HN-41
http://www.pnas.org/cgi/content/abstract/0707595104v1

Ji-Hoon Lee, Min-Gyu Kim, Bongyoung Yoo, Nosang V. Myung,
Jongsun Maeng, Takhee Lee, Alice C. Dohnalkova,
James K. Fredrickson, Michael J. Sadowsky, and Hor-Gil Hur
Proc. Natl. Acad. Sci. USA,
Published online before print December 7, 2007
doi:10.1073/pnas.0707595104