Британцы научились получать наномагниты при помощи бактерий

Группа исследователей из университета Манчестера (University of Manchester) придумала простой способ производства микроскопических магнитов. Учёные уверены, их "товар" пригодится и в медицине, и в технике.

Наномагниты пригодятся в производстве множества современных устройств, в качестве систем доставки лекарств к тканям и органам. На фото изображение магнитных наночастиц, полученное при помощи просвечивающего электронного микроскопа (фото University of Manchester).

Обычно для этих же целей используются неэкологичные и дорогие методы производства. Англичане же придумали, как получать магниты простым природным способом. Для этого всего лишь необходимо взять железовосстанавливающие бактерии, которые живут в почве и осадочных породах. Эти микроорганизмы в ходе своего жизненного цикла производят наночастицы оксида железа с магнитными свойствами не хуже, чем у созданных человеком. Данные бактерии живут в бедных кислородом средах, они перерабатывают окисленные металлы.

Вверху показана схема "работы" бактерий. Внизу кристаллическая структура CoFe₂O₄, а также магнитный гистерезис магнитов биологического происхождения (красный) и феррита кобальта (синий). Чем шире петля, тем выше сопротивляемость размагничиванию (иллюстрация ACS Nano).

Учёным удалось вырастить колонию Geobacter sulfurreducens (их нетрудно получить и они легко размножаются), которая помогла им создать довольно большое количество наномагнитов при комнатной температуре. Отметим, что существующие методы производства аналогичных частиц требуют подчас 1000 °C.

Даже странно, что никто ранее не додумался использовать для производства наномагнитов микроорганизмы, которые живут на Земле миллионы лет. Статья авторов работы опубликована в журнале ACS Nano (фото с сайта physorg.com).

Дальнейшая совместная работа со специалистами из Бирмингема и Кардифа привела к появлению методики, позволяющей контролировать размеры и улучшать магнитные свойства производимых нанообъектов. В частности, биологи добавили в "корм" бактерий кобальт, марганец и никель и получили таким образом миниатюрные магниты, содержащие эти металлы.

"Эта работа – прекрасный пример создания биологически безвредного, энергетически эффективного метода получения наномагнитов для самых разных целей", — говорит в пресс-релизе университета профессор Ричард Патрик (Richard Patrick).