Os pontos quânticos de grafeno depositados em uma bactéria em esporagem produzem um esporo revestido de grafeno. Após a fixação de eletrodos na célula, é produzido um dispositivo bioeletrônico altamente sensível à umidade. Aqui, o esporo reage ativamente à umidade; e a reação é traduzida em uma resposta eletrônica dos pontos quânticos de grafeno interfaceados. Crédito:Laboratório de Pesquisa de Berry na UIC
Como a nanotecnologia torna possível um mundo de máquinas muito pequenas para serem vistas, os pesquisadores estão encontrando maneiras de combinar organismos vivos com máquinas inanimadas para resolver uma variedade de problemas.
Como outros bio-robôs de primeira geração, o novo nanobô desenvolvido na Universidade de Illinois em Chicago está muito longe do Robocop. É um germe robótico.
Os pesquisadores da UIC criaram um dispositivo eletromecânico - um sensor de umidade - em um esporo bacteriano. Eles chamam de NERD, para dispositivo nanoeletro-robótico. O relatório está online em Relatórios Científicos , um jornal de acesso aberto da Nature.
"Nós pegamos um esporo de uma bactéria, e colocar pontos quânticos de grafeno em sua superfície - e, em seguida, anexar dois eletrodos em cada lado do esporo, "disse Vikas Berry, Professor associado de engenharia química da UIC e investigador principal do estudo.
"Então mudamos a umidade ao redor do esporo, " ele disse.
Quando a umidade cai, o esporo encolhe à medida que a água é expelida. À medida que encolhe, os pontos quânticos ficam mais próximos, aumentando sua condutividade, medida pelos eletrodos.
"Obtemos uma resposta muito clara - uma mudança muito acentuada no momento em que mudamos a umidade, "Disse Berry. A resposta foi 10 vezes mais rápida, ele disse, do que um sensor feito com os polímeros de absorção de água artificiais mais avançados.
Também houve melhor sensibilidade em condições de baixa pressão extrema, situações de baixa umidade.
"Podemos ir até o vácuo e ver uma resposta, "disse Berry, o que é importante em aplicações onde a umidade deve ser mantida baixa, por exemplo, para evitar a corrosão ou deterioração dos alimentos. "Também é importante em aplicações espaciais, onde qualquer mudança na umidade pode sinalizar um vazamento, " ele disse.
Os sensores atualmente disponíveis aumentam em sensibilidade à medida que a umidade aumenta, Berry disse. A sensibilidade do NERD é realmente maior em baixa umidade.
"Este é um dispositivo fascinante, "Berry disse." Aqui temos uma entidade biológica. Fizemos o sensor na superfície desses esporos, com o esporo um complemento muito ativo para este dispositivo. O complemento biológico está realmente trabalhando para responder aos estímulos e fornecer informações. "
