stòr: ionad naidheachd

Feartan tearc talmhainn(REEs) coltachlanthanumagusneodymiumnam pàirtean riatanach de electronics an latha an-diugh, bho fhònaichean cealla agus panalan grèine gu saidealan agus carbadan dealain. Tha na meatailtean troma seo a’ nochdadh mun cuairt oirnn, ged is ann ann am meudan beaga a tha iad. Ach tha iarrtas a’ sìor dhol suas agus leis gu bheil iad a’ nochdadh ann an dùmhlachdan cho ìosal, faodaidh dòighean traidiseanta airson REEn a thoirt a-mach a bhith neo-èifeachdach, truailleadh na h-àrainneachd, agus a’ dèanamh cron air slàinte luchd-obrach.

A-nis, le maoineachadh bho Bhuidheann Pròiseactan Rannsachaidh Adhartach an Dìon (DARPA) Microbes Àrainneachd mar phrògram Goireas Bith-innleadaireachd (EMBER), tha luchd-rannsachaidh Oilthigh Stàite San Diego a’ leasachadh dòighean às-tharraing adhartach leis an amas solar dachaigheil REEs a bhrosnachadh.

“Tha sinn a’ feuchainn ri dòigh-obrach ùr a leasachadh airson faighinn seachad air a tha càirdeil don àrainneachd agus nas seasmhaiche," thuirt am bith-eòlaiche agus am prìomh neach-sgrùdaidh Marina Kalyuzhnaya.

Gus seo a dhèanamh, bheir an luchd-rannsachaidh eòlas air claonadh nàdurrach bacteria a bhios ag ithe meatan a tha beò ann an suidheachaidhean fìor gus REEs a ghlacadh bhon àrainneachd.

“Feumaidh iad eileamaidean talmhainn tearc gus aon de na prìomh ath-bheachdan enzymatic a dhèanamh anns na slighean metabolach aca," thuirt Kalyuzhnaya.

Tha REEs a’ toirt a-steach mòran eileamaidean lanthanide den chlàr ràitheil. Ann an co-obrachadh le Oilthigh California, Berkeley agus Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), tha luchd-rannsachaidh an SDSU an dùil na pròiseasan bith-eòlasach a thionndadh air ais a leigeas le bacteria na meatailtean a bhuain bhon àrainneachd. Bheir tuigse air a’ phròiseas seo fiosrachadh do chruthachadh pròtanan dealbhaiche synthetigeach a bhios a’ ceangal gu sònraichte ri diofar sheòrsan lanthanides, a rèir an biochemist John Love. Comharraichidh sgioba PNNL cinntiche ginteil nam bacteria extremophilic agus REE a tha a’ cruinneachadh, agus an uairsin comharraichidh iad an cleachdadh REE aca.

Atharraichidh an sgioba an uairsin na bacteria gus na pròtanan ceangail meatailt a thoirt gu buil air uachdar nan ceallan aca, thuirt Love.

Tha REEn an ìre mhath pailt ann an earbaill mèinn, stuthan sgudail cuid de mhèinnean meatailt, leithid alùmanum.

“Is e sgudal a th’ ann an earbaill mèinnean agus tha tòrr stuthan feumail ann fhathast, ”thuirt Kalyuzhnaya.

Gus na REEs a ghlanadh agus a chruinneachadh a-staigh, thèid na sliseagan uisge agus creagan brùite sin a ruith tro biofilter anns a bheil na bacteria atharraichte, a’ leigeil leis na pròtanan dealbhaidh air uachdar na bacteria ceangal roghnach ris na REEs. Coltach ris na bacteria a tha dèidheil air meatan a bha nan teamplaidean, gabhaidh na bacteria leasaichte ri fìor pH, teòthachd agus salannachd, suidheachaidhean a lorgar ann an earbaill nam mèinnean.

Bidh an luchd-rannsachaidh a’ co-obrachadh le com-pàirtiche gnìomhachais, Ionad Rannsachaidh Palo Alto (PARC), companaidh Xerox, gus stuth porous, brònach a chlò-bhualadh airson a chleachdadh anns an biofilter. Tha an teicneòlas bioprinting seo aig prìs ìosal agus so-ruigsinneach agus thathar an dùil gun lean e gu sàbhalaidhean mòra nuair a thèid a chuir an sàs san fharsaingeachd airson ath-bheothachadh mèinnearachd.

A bharrachd air a bhith a’ dèanamh deuchainn air agus a’ dèanamh an fheum as fheàrr den biofilter, feumaidh an sgioba cuideachd dòighean a leasachadh airson lanthanides fìor-ghlan a chruinneachadh bhon biofilter fhèin, a rèir an innleadair àrainneachd Christy Dykstra. Tha an luchd-rannsachaidh air tighinn còmhla ri companaidh tòiseachaidh, Phoenix Tailings, gus am pròiseas ath-bheothachaidh a dhearbhadh agus ùrachadh.

Leis gur e an t-amas pròiseas a leasachadh a tha comasach gu malairteach ach a tha càirdeil don àrainneachd airson REEn a thoirt a-mach, nì Dykstra agus grunn de chom-pàirtichean a’ phròiseict mion-sgrùdadh air cosgaisean an t-siostaim an coimeas ri teicneòlasan eile airson lanthanides fhaighinn air ais, ach cuideachd a’ bhuaidh àrainneachdail.

“Tha sinn an dùil gum biodh mòran bhuannachdan ann don àrainneachd agus cosgaisean lùtha nas ìsle an taca ris na thathas a’ cleachdadh an-dràsta," thuirt Dykstra. “Bhiodh siostam mar seo na bu mhotha de shiostam bith-shìoladh fulangach, le nas lugha de lùth a-steach. Agus an uairsin, gu teòiridheach, nas lugha de chleachdadh de fhuasglaidhean a tha dha-rìribh cronail don àrainneachd agus rudan mar sin. Cleachdaidh mòran de phròiseasan gnàthach fuasglaidhean a tha gu math cruaidh agus nach eil càirdeil don àrainneachd. ”

Tha Dykstra cuideachd a’ toirt fa-near, leis gu bheil bacteria gan ath-riochdachadh fhèin, gu bheil teicneòlasan stèidhichte air microbe ag ùrachadh gu fèin-ghluasadach, “ach nan robh sinn gu bhith a’ cleachdadh dòigh ceimigeach, dh'fheumadh sinn barrachd is barrachd cheimigean a thoirt gu buil. ”

“Fiù‘ s ged a chosgas e beagan a bharrachd, ach nach dèan e cron air an àrainneachd, bhiodh sin a’ dèanamh ciall, ”thuirt Kalyuzhnaya.

Is e amas a’ phròiseict maoinichte le DARPA dearbhadh bun-bheachd a thoirt seachad air an teicneòlas ath-bheothachaidh REE bith-stiùirichte ann an ceithir bliadhna, a thuirt Kalyuzhnaya a dh’ fheumas sealladh ro-innleachdail agus sealladh tar-chuspaireil.

Thuirt i gun toir am pròiseact cothrom do dh’ oileanaich ceumnachaidh SDSU pàirt a ghabhail ann an rannsachadh ioma-chuspaireil “agus faicinn mar as urrainn do bhun-bheachdan fàs bho dìreach beachdan fad na slighe gu taisbeanadh pìleat.”

---

Ùine puist: Giblean-17-2023