纳米材料是在具有特殊性质的分子或原子的尺度上操纵的材料。石墨烯是一片碳，具有一层原子的厚度。它是一种开创性的纳米材料，因为它可以很容易地导电并且还具有显着的柔韧性和机械强度。
相反，难以大规模生产石墨烯并同时保持其非凡的性质，因此难以将该纳米材料用于日常应用。
罗切斯特大学生物学副教授Anne S. Meyer和她在荷兰代尔夫特理工大学的同事描述了一种克服这一缺点的方法。该研究已在ChemOpen期刊上报道。
该团队演示了如何使用创新技术生产石墨烯材料。在该方法中，氧化石墨与细菌混合。这项新技术提供了一种节省时间，更经济，更环保的方法，可以对抗使用化学过程合成的石墨烯材料。这一最新突破有助于创建先进的医疗设备和计算机技术。
石墨烯是从石墨材料中获得的，石墨材料可以用简单的铅笔找到。尽管具有单个原子的厚度，但石墨烯是科学家们已知的最薄但最强的2D材料。
2010年诺贝尔物理学奖授予英国曼彻斯特大学的研究人员，他们突破了石墨烯的发现。然而，研究人员利用胶带制造石墨烯的方法只产生了极少量的材料。
因此，为了制造更大量的石墨烯材料，Meyer及其同事从一小瓶石墨开始，最终通过剥落石墨，即脱落材料层，生产氧化石墨烯（GO）。然后研究人员将GO与细菌Shewanella混合，让前体材料和细菌的烧杯静置过夜。在此期间，GO被细菌还原为石墨烯材料。
“氧化石墨烯易于生产，但由于其中含有所有氧基团，因此不太导电，”迈耶说。 “这种细菌会去除大部分氧气，使其变成导电材料。”
除了导电之外，与化学方法产生的石墨烯相比，在Meyer实验室中合成的细菌生产的石墨烯材料也更薄且更稳定。此外，它还可以存储更长的时间，因此非常适合许多不同的应用，包括导电油墨和场效应晶体管（FET）生物传感器。
FET生物传感器实际上是能够检测生物分子的装置，并且可以用于例如对糖尿病患者进行实时葡萄糖监测。
“当生物分子与装置结合时，它们会改变表面的电导，发出分子存在的信号，”迈耶说。 “为了制造出良好的FET生物传感器，您需要一种高导电性的材料，但也可以进行修饰以与特定分子结合。”
已经被细菌减少的GO可以说是理想的材料，因为它具有高导电性和轻质性，同时，它特征性地保留了可用于结合靶分子的最小数量的氧基团。
通过细菌产生的石墨烯材料也可以形成导电油墨的基础，而导电油墨又可以用于制造更快和更有效的电路板，计算机键盘或像用于对汽车挡风玻璃进行除霜的细线。
Meyer补充说，与传统技术相比，导电油墨提供了“更容易，更经济的生产电路的方式”。导电油墨甚至可以用于在非传统材料（如纸张或织物）上制作电路。
