foinse: ionad nuachta

Eilimintí cré annamh(REEs) mhaithlantanumagusneoidimiamis comhpháirteanna riachtanacha iad den leictreonaic nua-aimseartha, ó fhóin phóca agus painéil ghréine go satailítí agus feithiclí leictreacha.Tarlaíonn na miotail throma seo timpeall orainn, cé gur i gcainníochtaí beaga iad.Ach leanann an t-éileamh ag ardú agus toisc go dtarlaíonn siad i dtiúchan chomh híseal sin, is féidir le modhanna traidisiúnta chun REEs a bhaint a bheith neamhéifeachtach, truaillithe don chomhshaol, agus dochar a dhéanamh do shláinte oibrithe.

Anois, le maoiniú ó Mhiocróib Chomhshaoil ​​na Gníomhaireachta um Thionscadail Ardtaighde Cosanta (DARPA) mar chlár Acmhainn Bith-Innealtóireachta (EMBER), tá taighdeoirí Ollscoil Stáit San Diego ag forbairt modhanna eastósctha chun cinn agus é mar aidhm acu soláthar baile REEanna a threisiú.

“Táimid ag iarraidh nós imeachta téarnaimh nua a fhorbairt atá neamhdhíobhálach don chomhshaol agus níos inbhuanaithe,” a dúirt an bitheolaí agus an príomh-imscrúdaitheoir Marina Kalyuzhnaya.

Chun seo a dhéanamh, bainfidh na taighdeoirí leas as claonadh nádúrtha na mbaictéar a ídíonn meatáin a mhaireann faoi dhálaí foircneacha chun REEs a ghabháil ón gcomhshaol.

“Tá eilimintí tearc-chré ag teastáil uathu chun ceann de na príomhimoibrithe einsímeacha a dhéanamh ina gcuid cosáin meitibileach,” a dúirt Kalyuzhnaya.

Áirítear ar REEanna go leor gnéithe lanthanide den tábla peiriadach.I gcomhar le hOllscoil California, Berkeley agus Saotharlann Náisiúnta Iarthuaisceart an Aigéin Chiúin (PNNL), tá sé beartaithe ag taighdeoirí an SDSU innealtóireacht a dhéanamh ar na próisis bhitheolaíocha a ligeann do na baictéir na miotail a bhaint as an gcomhshaol a aisiompú.Le tuiscint an phróisis seo cuirfear in iúl do chruthú próitéiní dearthóra sintéiseacha a cheanglaíonn le sainiúlacht ard le cineálacha éagsúla lanthanides, de réir an bithcheimiceoir John Love.Aithneoidh foireann PNNL deitéarmanaint ghéiniteacha na mbaictéar carntha extremophilic agus REE, agus ansin déanfaidh siad a n-iontógáil REE a thréithriú.

Déanfaidh an fhoireann na baictéir a mhodhnú ansin chun na próitéiní ceangailteach miotail a tháirgeadh ar dhromchla a gcealla, a dúirt Love.

Tá REEs sách flúirseach i fuíll mianach, táirgí dramhaíola roinnt mianta miotail, mar shampla alúmanam.

“Is dramhaíl iarbhír iad fuíll mianaigh a bhfuil go leor ábhar úsáideach ann fós,” a dúirt Kalyuzhnaya.

Chun na REEs laistigh a íonú agus a bhailiú, déanfar na sciodair uisce agus carraigeacha brúite seo a reáchtáil trí bhithscagaire ina bhfuil na baictéir mhodhnaithe, rud a ligeann do na próitéiní dearthóra ar dhromchla na baictéir ceangal go roghnach leis na REEs.Cosúil leis na baictéir a bhfuil grá acu ar mheatán agus a bhí mar theimpléid acu, glacfaidh na baictéir fheabhsaithe foircneacha pH, teochta agus salandacht, coinníollacha a fhaightear sna fuíll mhianaigh.

Comhoibreoidh na taighdeoirí le comhpháirtí tionscail, Palo Alto Research Centre (PARC), cuideachta Xerox, chun ábhar scagach, sorbach a bhithphriontáil le húsáid sa bhithscagaire.Tá an teicneolaíocht bithphriontála seo ar chostas íseal agus inscálaithe agus meastar go mbeidh coigilteas suntasach ann nuair a chuirtear i bhfeidhm go ginearálta é ar aisghabháil mianraí.

Chomh maith leis an mbithscagaire a thástáil agus a bharrfheabhsú, beidh ar an bhfoireann modhanna a fhorbairt freisin chun na lanthanides íonaithe a bhailiú ón mbithscagaire féin, dar leis an innealtóir comhshaoil ​​Christy Dykstra.Chuaigh na taighdeoirí i gcomhar le cuideachta tosaithe, Phoenix Tailings, chun an próiseas téarnaimh a thástáil agus a fheabhsú.

Toisc gurb é an sprioc próiseas inmharthana tráchtála ach neamhdhíobhálach don chomhshaol a fhorbairt chun REEs a bhaint, déanfaidh Dykstra agus roinnt de na comhpháirtithe tionscadail anailís ar chostais an chórais i gcomparáid le teicneolaíochtaí eile chun lanthanides a aisghabháil, ach freisin an tionchar comhshaoil.

“Táimid ag súil go mbeadh go leor buntáistí comhshaoil ​​aige agus go mbeadh costais fuinnimh níos ísle i gcomparáid leis an méid a úsáidtear faoi láthair,” a dúirt Dykstra.“Bheadh ​​córas mar seo níos mó de chóras bith-scagtha éighníomhach, le níos lú ionchuir fuinnimh.Agus ansin, go teoiriciúil, níos lú úsáide a bhaint as tuaslagóirí atá díobhálach don chomhshaol i ndáiríre agus rudaí mar sin.Bainfidh go leor próiseas reatha úsáid as tuaslagóirí atá fíor-dhian agus neamhdhíobhálach don chomhshaol.”

Tugann Dykstra faoi deara freisin, ós rud é go ndéanann baictéir iad féin a mhacasamhlú, go bhfuil teicneolaíochtaí atá bunaithe ar mhiocrób féin-athnuachan, “ach dá mba rud é go n-úsáidfimid modh ceimiceach, bheadh ​​orainn níos mó agus níos mó ceimiceán a tháirgeadh go leanúnach.”

“Fiú má chosnóidh sé beagán níos mó, ach nach ndéanann sé dochar don chomhshaol, bheadh ​​ciall leis,” a dúirt Kalyuzhnaya.

Is é sprioc an tionscadail atá maoinithe ag DARPA ná cruthúnas ar choincheap na teicneolaíochta bith-thiomáinte REE-aisghabhála a sholáthar i gceithre bliana, rud a dúirt Kalyuzhnaya go mbeidh gá le fís straitéiseach agus dearcadh trasdisciplíneach.

Dúirt sí freisin go dtabharfaidh an tionscadal deis do mhic léinn iarchéime SDSU páirt a ghlacadh i dtaighde ildisciplíneach “agus féachaint conas is féidir le coincheapa fás ó smaointe díreach go léiriúchán píolótach.”

---

Am poist: Apr-17-2023