写于 2018-09-12 05:15:03| 澳门星际官网网址| 澳门星际官网网址

氧化锌,氧化锆或氧化钛等氧化物陶瓷可用于光伏或燃料电池中,也可用作非常耐刮擦的涂层

这些功能性材料“非金属无机固体”在工艺工程和高温和/或高压下以非常高的努力生产

这给生产过程带来了高成本,此外技术限制正在减少应用领域,例如,塑料等温敏材料无法集成

因此,复杂的多功能结构的形成是困难的甚至是不可能的

斯图加特大学的科学家们正在从事跨学科研究项目,通过生物手段生产氧化物陶瓷

科学家们模仿生物矿化的自然概念,在环境条件下生产非金属无机材料

生物体产生生物有机模板以诱导和控制水溶液中无机相(例如碳酸钙)的形成

这种自然过程为功能材料的合成提供了有希望的前景

不幸的是,大自然只生产具有较小技术重要性斯图加特大学的跨学科工作组正在化学系以及能源技术,工艺工程和生物工程学院的参与下,正在努力克服这个问题

Deutsche Forschungsgemeinschaft(DFG)以1.5百万美元支持该项目

欧元初始期限为3年

将建立七个科学和技术职位

动物学,分子生物学和病毒学,材料科学,技术生物化学以及材料测试,材料科学和材料强度领域的科学家正在开发技术,以生物技术生产技术相关的氧化物陶瓷和有机/无机复合材料

该项目分为六个范围:在“体内合成”工作包中,科学家们研究了单细胞和多细胞生物在生产氧化物陶瓷中的适用性

在第二步中,分离参与生物矿化的蛋白质并克隆相关基因

测试生物是细菌,纤毛虫,藻类和海胆及其幼虫

在工作包“体外合成”中,体内鉴定的蛋白质用于在水溶液中沉淀无机功能材料

烟草花叶病毒也可以作为基于蛋白质的模板使用

在第三个工作包“分子模拟”中,科学家用分子动力学模拟分析蛋白质或肽与氧化物陶瓷表面之间的相互作用

家族特异性蛋白质数据库加入体内和体外分析的结果,允许系统的序列比较和结构建模

科学家在工作包“Ëœstructure”和“Ëœproperties”中分析了生物矿物,氧化物陶瓷和有机/无机混合系统

目标是将生物矿物的结构原理转化为功能材料,以实现改善的机械性能

负责“Ë-连续性 - 机械建模”工作包的工作组模拟了计算机上所研究的机械性能

通过数值研究和优化了陶瓷在机械应力下的变形和损伤行为

-----图片来源:Biologisches Institute ----- On the Net:AlphaGalileo