SDSU ஆராய்ச்சியாளர்கள் அரிய பூமி கூறுகளை பிரித்தெடுக்கும் பாக்டீரியாக்களை வடிவமைக்கின்றனர்

www.xingluchemical.com
ஆதாரம்:செய்தி மையம்
அரிய பூமி கூறுகள்(REEs) போன்றதுஇலந்தனம்மற்றும்நியோடைமியம்செல்போன்கள் மற்றும் சோலார் பேனல்கள் முதல் செயற்கைக்கோள்கள் மற்றும் மின்சார வாகனங்கள் வரை நவீன எலக்ட்ரானிக்ஸின் அத்தியாவசிய கூறுகளாகும். இந்த கன உலோகங்கள் சிறிய அளவில் இருந்தாலும் நம்மைச் சுற்றி நிகழ்கின்றன. ஆனால் தேவை தொடர்ந்து அதிகரித்து வருவதால், குறைந்த செறிவுகளில் அவை ஏற்படுவதால், REE களைப் பிரித்தெடுக்கும் பாரம்பரிய முறைகள் திறனற்றதாகவும், சுற்றுச்சூழலை மாசுபடுத்துவதாகவும், தொழிலாளர்களின் ஆரோக்கியத்திற்கு தீங்கு விளைவிப்பதாகவும் இருக்கும்.
இப்போது, ​​Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) Environmental Microbes ஒரு BioEngineering Resource (EMBER) திட்டமாக நிதியுதவியுடன், சான் டியாகோ மாநில பல்கலைக்கழக ஆராய்ச்சியாளர்கள் REE களின் உள்நாட்டு விநியோகத்தை அதிகரிக்கும் நோக்கத்துடன் மேம்பட்ட பிரித்தெடுக்கும் முறைகளை உருவாக்கி வருகின்றனர்.
"சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த மற்றும் மிகவும் நிலையான மீட்புக்கான ஒரு புதிய நடைமுறையை உருவாக்க முயற்சிக்கிறோம்" என்று உயிரியலாளரும் முதன்மை ஆய்வாளருமான மெரினா கல்யுஷ்னயா கூறினார்.
இதைச் செய்ய, சுற்றுச்சூழலில் இருந்து REE களைப் பிடிக்க தீவிர நிலைமைகளில் வாழும் மீத்தேன் நுகர்வு பாக்டீரியாவின் இயற்கையான முனைப்பை ஆராய்ச்சியாளர்கள் தட்டுவார்கள்.
"அவற்றின் வளர்சிதை மாற்ற பாதைகளில் முக்கிய நொதி எதிர்வினைகளில் ஒன்றை உருவாக்க அரிய பூமி கூறுகள் தேவைப்படுகின்றன" என்று கல்யுஷ்னயா கூறினார்.
REEகள் கால அட்டவணையின் பல லாந்தனைடு கூறுகளை உள்ளடக்கியது. கலிபோர்னியா பல்கலைக்கழகம், பெர்க்லி மற்றும் பசிபிக் வடமேற்கு தேசிய ஆய்வகம் (PNNL) உடன் இணைந்து, SDSU ஆராய்ச்சியாளர்கள் பாக்டீரியாவை சூழலில் இருந்து உலோகங்களை அறுவடை செய்ய அனுமதிக்கும் உயிரியல் செயல்முறைகளை மாற்றியமைக்க திட்டமிட்டுள்ளனர். இந்த செயல்முறையைப் புரிந்துகொள்வது, பல்வேறு வகையான லாந்தனைடுகளுடன் உயர் தனித்தன்மையுடன் பிணைக்கப்படும் செயற்கை வடிவமைப்பாளர் புரதங்களை உருவாக்குவதைத் தெரிவிக்கும் என்று உயிர் வேதியியலாளர் ஜான் லவ் கூறுகிறார். PNNL குழுவானது எக்ஸ்ட்ரீமோஃபிலிக் மற்றும் REE குவிக்கும் பாக்டீரியாக்களின் மரபணு நிர்ணயிப்பவர்களை அடையாளம் கண்டு, அதன் REE எடுப்பை வகைப்படுத்தும்.
குழு பின்னர் அவர்களின் உயிரணுக்களின் மேற்பரப்பில் உலோக பிணைப்பு புரதங்களை உருவாக்க பாக்டீரியாவை மாற்றியமைக்கும், லவ் கூறினார்.
அலுமினியம் போன்ற சில உலோகத் தாதுக்களின் கழிவுப் பொருட்களான சுரங்கத் தையல்களில் REEகள் ஒப்பீட்டளவில் ஏராளமாக உள்ளன.
"மைன் டெய்லிங்ஸ் உண்மையில் கழிவுகள், அதில் இன்னும் நிறைய பயனுள்ள பொருட்கள் உள்ளன" என்று கல்யுஷ்னயா கூறினார்.
REE களை சுத்திகரிக்க மற்றும் சேகரிக்க, இந்த நீர் மற்றும் நொறுக்கப்பட்ட பாறைகள் மாற்றியமைக்கப்பட்ட பாக்டீரியாவைக் கொண்ட பயோஃபில்டர் மூலம் இயக்கப்படும், பாக்டீரியாவின் மேற்பரப்பில் உள்ள வடிவமைப்பாளர் புரதங்கள் REE களுடன் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பிணைப்பை அனுமதிக்கும். அவற்றின் வார்ப்புருக்களாக செயல்பட்ட மீத்தேன்-அன்பான பாக்டீரியாக்களைப் போலவே, மேம்படுத்தப்பட்ட பாக்டீரியாவும் pH, வெப்பநிலை மற்றும் உப்புத்தன்மையின் உச்சநிலையை பொறுத்துக்கொள்ளும்.
பயோஃபில்டரில் பயன்படுத்த ஒரு நுண்ணிய, சோர்பென்ட் பொருளை பயோபிரிண்ட் செய்ய, ஜெராக்ஸ் நிறுவனமான பாலோ ஆல்டோ ரிசர்ச் சென்டர் (PARC) என்ற தொழில் பங்குதாரருடன் ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஒத்துழைப்பார்கள். இந்த பயோபிரிண்டிங் தொழில்நுட்பம் குறைந்த விலை மற்றும் அளவிடக்கூடியது மற்றும் கனிம மீட்புக்கு பரந்த அளவில் பயன்படுத்தப்படும் போது குறிப்பிடத்தக்க சேமிப்பை விளைவிக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.
பயோஃபில்டரை சோதித்து மேம்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், சுத்திகரிக்கப்பட்ட லாந்தனைடுகளை பயோஃபில்டரிலிருந்தே சேகரிப்பதற்கான முறைகளையும் குழு உருவாக்க வேண்டும் என்று சுற்றுச்சூழல் பொறியாளர் கிறிஸ்டி டிக்ஸ்ட்ரா கூறுகிறார். மீட்பு செயல்முறையை சோதித்து செம்மைப்படுத்த ஆராய்ச்சியாளர்கள் ஃபீனிக்ஸ் டெய்லிங்ஸ் என்ற தொடக்க நிறுவனத்துடன் இணைந்துள்ளனர்.
REE களைப் பிரித்தெடுப்பதற்கான வணிக ரீதியாக சாத்தியமான ஆனால் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்த செயல்முறையை உருவாக்குவதே இலக்காக இருப்பதால், லாந்தனைடுகளை மீட்பதற்கான மற்ற தொழில்நுட்பங்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​Dykstra மற்றும் பல திட்டப் பங்காளிகள் அமைப்பின் செலவுகளை பகுப்பாய்வு செய்வார்கள், ஆனால் சுற்றுச்சூழல் பாதிப்பும் கூட.
"தற்போது பயன்படுத்தப்படுவதைக் காட்டிலும் இது சுற்றுச்சூழலுக்கு நிறைய நன்மைகள் மற்றும் குறைந்த ஆற்றல் செலவுகளைக் கொண்டிருக்கும் என்று நாங்கள் எதிர்பார்க்கிறோம்," என்று Dykstra கூறினார். "இது போன்ற ஒரு அமைப்பு குறைவான ஆற்றல் உள்ளீடுகளுடன், செயலற்ற உயிரி வடிகட்டுதல் அமைப்பாக இருக்கும். பின்னர், கோட்பாட்டளவில், உண்மையில் சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்கும் கரைப்பான்கள் மற்றும் அது போன்ற விஷயங்களை குறைவாகப் பயன்படுத்துதல். தற்போதைய பல செயல்முறைகள் மிகவும் கடுமையான மற்றும் சுற்றுச்சூழல் நட்பு அல்லாத கரைப்பான்களைப் பயன்படுத்தும்.
பாக்டீரியாக்கள் தங்களைப் பிரதிபலிப்பதால், நுண்ணுயிர் அடிப்படையிலான தொழில்நுட்பங்கள் சுய-புதுப்பித்தல், "நாம் ஒரு இரசாயன முறையைப் பயன்படுத்தினால், நாம் தொடர்ந்து மேலும் மேலும் இரசாயனத்தை உற்பத்தி செய்ய வேண்டும்" என்றும் டிக்ஸ்ட்ரா குறிப்பிடுகிறது.
"இது இன்னும் கொஞ்சம் செலவாகும், ஆனால் அது சுற்றுச்சூழலுக்கு தீங்கு விளைவிக்காது, அது அர்த்தமுள்ளதாக இருக்கும்" என்று கலியுஷ்னயா கூறினார்.
தர்பா நிதியளிக்கப்பட்ட திட்டத்தின் குறிக்கோள், நான்கு ஆண்டுகளில் உயிரி-உந்துதல் REE-மீட்பு தொழில்நுட்பத்தின் கருத்துருவின் ஆதாரத்தை வழங்குவதாகும், இதற்கு ஒரு மூலோபாய பார்வை மற்றும் குறுக்கு-ஒழுங்கு பார்வை தேவைப்படும் என்று கல்யுஷ்னயா கூறினார்.
இந்த திட்டம் SDSU பட்டதாரி மாணவர்களுக்கு பலதரப்பட்ட ஆராய்ச்சியில் பங்கேற்கும் வாய்ப்பை வழங்கும் என்று அவர் மேலும் கூறினார் "மேலும் கருத்துக்கள் எப்படி வெறும் யோசனைகளிலிருந்து பைலட் ஆர்ப்பாட்டம் வரை வளரும் என்பதைப் பார்க்கவும்."

பின் நேரம்: ஏப்-17-2023