p Um método para produzir quantidades significativas de nanopartículas semicondutoras para monitores emissores de luz, sensores, painéis solares e aplicações biomédicas ganharam impulso com uma demonstração por pesquisadores do Laboratório Nacional Oak Ridge do Departamento de Energia. p Embora as nanopartículas de sulfeto de zinco - um tipo de ponto quântico que é um semicondutor - tenham muitas aplicações potenciais, o alto custo e a disponibilidade limitada têm sido obstáculos para seu uso generalizado. Isso pode mudar, Contudo, por causa de uma técnica ORNL escalonável descrita em um artigo publicado em Microbiologia e Biotecnologia Aplicada .

p Ao contrário das abordagens inorgânicas convencionais que usam precursores caros, químicos tóxicos, altas temperaturas e altas pressões, uma equipe liderada por Ji-Won Moon do ORNL usou bactérias alimentadas por açúcar barato a uma temperatura de 150 graus Fahrenheit em reatores de 25 e 250 galões. Em última análise, a equipe produziu cerca de três quartos de libra de nanopartículas de sulfeto de zinco - sem otimização do processo, deixando espaço para rendimentos ainda maiores.

p A técnica de biomanufatura ORNL é baseada em uma tecnologia de plataforma que também pode produzir materiais semicondutores de tamanho nanômetro, bem como magnéticos, fotovoltaico, materiais catalíticos e de fósforo. Ao contrário da maioria das tecnologias de síntese biológica que ocorrem dentro da célula, A síntese de pontos quânticos biomanufaturados de ORNL ocorre fora das células. Como resultado, os nanomateriais são produzidos como partículas soltas que são fáceis de separar por meio de uma simples lavagem e centrifugação.

p Os resultados são encorajadores, de acordo com a Lua, que também observou que a abordagem ORNL reduz os custos de produção em aproximadamente 90 por cento em comparação com outros métodos.

p "Uma vez que a biofabricação pode controlar o diâmetro do ponto quântico, é possível produzir uma ampla gama de nanomateriais semicondutores especificamente ajustados, tornando-os atraentes para uma variedade de aplicações que incluem eletrônicos, monitores, células solares, Memória do computador, armazenamento de energia, eletrônica impressa e bioimagem, "Moon disse.

p A biomanufatura bem-sucedida de nanopartículas emissoras de luz ou semicondutoras requer a capacidade de controlar a síntese de material em escala nanométrica com confiabilidade suficientemente alta, reprodutibilidade e rendimento para ser rentável. Com a abordagem ORNL, Moon disse que seu objetivo foi alcançado.

p Os pesquisadores imaginam seus pontos quânticos sendo usados ​​inicialmente em camadas tampão de células fotovoltaicas e outros dispositivos baseados em filme fino que podem se beneficiar de suas propriedades eletro-ópticas como materiais emissores de luz.

p Co-autores do artigo, intitulado "Demonstração de fabricação de nanopartículas de sulfeto de zinco mediadas por micróbios em reatores em escala de planta piloto, "eram Tommy Phelps do ORNL, Curtis Fitzgerald Jr., Randall Lind, James Elkins, Gyoung Gug Jang, Pooran Joshi, Michelle Kidder, Beth Armstrong, Thomas Watkins, Ilia Ivanov e David Graham. O financiamento para esta pesquisa foi fornecido pelo Escritório de Manufatura Avançada do DOE e pelo Office of Science.