15:12
Comentarii Adauga Comentariu

_ O mină de proteine, sortează pământurile rare mai bine decât oamenii, deschizând calea pentru tehnologia ecologică

_ A protein mine, sortează pământurile rare mai bine decât oamenii, deschizând calea pentru tehnologia ecologică

Elementele pământurilor rare, cum ar fi neodimul și disproziul, sunt o componentă critică pentru aproape toate tehnologiile moderne, de la smartphone-uri până la hard disk, dar ele sunt notoriu greu de utilizat. separate de scoarța terestră și una de cealaltă.

Oamenii de știință de la Penn State au descoperit un nou mecanism prin care bacteriile pot alege între diferite elemente de pământuri rare, folosind capacitatea unei proteine ​​bacteriene să se lege de o altă unitate a lui însuși, sau să „dimerizeze”, atunci când este legat de anumite pământuri rare, dar preferă să rămână o singură unitate, sau „monomer”, atunci când este legat de altele.

Înțelegând Cum funcționează această strângere de mână moleculară la nivel atomic, cercetătorii au găsit o modalitate de a separa aceste metale similare unele de altele rapid, eficient și în condiții normale de temperatură a camerei. Această strategie ar putea duce la practici de exploatare și reciclare mai eficiente, mai ecologice pentru întregul sector tehnologic, susțin cercetătorii.

„Biologia reușește să diferențieze pământurile rare de toate celelalte metale existente – iar acum, putem Vedeți cum diferențiază chiar și între pământurile rare pe care le consideră utile și cele pe care nu le face”, a spus Joseph Cotruvo Jr., profesor asociat de chimie la Penn State și autor principal al unei lucrări despre descoperire publicată astăzi în revista Nature. „Arătăm cum putem adapta aceste abordări pentru recuperarea și separarea pământurilor rare.”

Elementele pământurilor rare, care includ metalele lantanide, sunt de fapt relativ abundente, a explicat Cotruvo, dar acestea sunt ceea ce mineralogiștii. numiți „dispersate”, adică sunt în mare parte împrăștiate pe întreaga planetă în concentrații scăzute.

„Dacă puteți recolta pământuri rare din dispozitive pe care le avem deja, atunci s-ar putea să nu fim atât de dependenți de extragerea lor în minerit. pe primul loc”, a spus Cotruvo. Totuși, el a adăugat că, indiferent de sursă, rămâne provocarea de a separa un pământ rar de altul pentru a obține o substanță pură.

„Fie că extrageți metalele din rocă sau din dispozitive, tot veți trebuie să efectuăm separarea. Metoda noastră, în teorie, este aplicabilă în orice mod în care sunt recoltate pământurile rare", a spus el.

În termeni simpli, pământurile rare sunt 15 elemente din tabelul periodic - lantanide, cu numere atomice de la 57 la 71 — și alte două elemente cu proprietăți similare care sunt adesea grupate cu ele. Metalele se comportă chimic similar, au dimensiuni similare și, din aceste motive, adesea se găsesc împreună în scoarța terestră. Cu toate acestea, fiecare are aplicații distincte în tehnologii.

Practicile convenționale de separare a pământurilor rare necesită utilizarea unor cantități mari de substanțe chimice toxice, cum ar fi kerosenul și fosfonații, similare cu substanțele chimice care sunt utilizate în mod obișnuit în insecticide, erbicide și retardanți de flacără, Cotruvo. explicat. Procesul de separare necesită zeci sau chiar sute de pași, folosind aceste substanțe chimice extrem de toxice, pentru a obține oxizi individuali de pământuri rare de înaltă puritate.

„Este scoaterea lor din rocă, care este o parte a problemă, dar una pentru care există multe soluții”, a spus Cotruvo. „Dar întâmpinați o a doua problemă odată ce sunt eliminate, pentru că trebuie să separați mai multe pământuri rare unele de altele. Aceasta este cea mai mare și mai interesantă provocare, discriminarea între pământurile rare individuale, pentru că sunt atât de asemănătoare. a luat o proteină naturală, pe care o numim lanmodulină sau LanM, și a conceput-o pentru a face exact asta.”

Cotruvo și laboratorul său s-au orientat către natură pentru a găsi o alternativă la procesul convențional de separare pe bază de solvenți, deoarece biologia deja recoltează și valorifică puterea pământurilor rare de milenii, în special într-o clasă de bacterii numită „metilotrofe” care se găsesc adesea pe frunzele plantelor, în sol și apă și joacă un rol important în modul în care carbonul se mișcă prin mediu.

Acum șase ani, laboratorul a izolat lanmodulina dintr-una dintre aceste bacterii și a arătat că a fost de neegalat – de peste 100 de milioane de ori mai bine – în capacitatea sa de a lega lantanidele de metale comune precum calciul. Prin lucrările ulterioare, ei au arătat că a fost capabil să purifice pământurile rare ca grup din zeci de alte metale în amestecuri care erau prea complexe pentru metodele tradiționale de extracție a pământurilor rare. Cu toate acestea, proteina a fost mai puțin bună la discriminarea între pământurile rare individuale.

Cotruvo a explicat că, pentru noul studiu detaliat în Nature, echipa a identificat sute de alte proteine ​​naturale care semănau aproximativ cu prima lanmodulină, dar care adăposteau. într-unul care a fost suficient de diferit – 70% diferit – încât au bănuit că ar avea unele proprietăți distincte. Această proteină se găsește în mod natural într-o bacterie (Hansschlegelia quercus) izolată din mugurii de stejar englezesc.

Cercetătorii au descoperit că lanmodulina din această bacterie prezenta capacități puternice de a diferenția pământurile rare. Studiile lor au indicat că această diferențiere provine dintr-o capacitate a proteinei de a dimeriza și de a efectua un fel de strângere de mână. Când proteina leagă una dintre lantanidele mai ușoare, cum ar fi neodimul, strângerea de mână (dimerul) este puternică. În schimb, atunci când proteina se leagă de o lantanidă mai grea, cum ar fi disproziul, strângerea de mână este mult mai slabă, astfel încât proteina favorizează forma monomerului.

„Acest lucru a fost surprinzător, deoarece aceste metale sunt foarte asemănătoare ca mărime, ", a spus Cotruvo. „Această proteină are capacitatea de a se diferenția la o scară inimaginabilă pentru majoritatea dintre noi – câteva trilioane de metru, o diferență care este mai mică de o zecime din diametrul unui atom.”

Pentru a Vizualizați procesul la o scară atât de mică, cercetătorii au făcut echipă cu Amie Boal, profesor de chimie, biochimie și biologie moleculară din Penn State, care este co-autor al lucrării. Laboratorul lui Boal este specializat într-o tehnică numită cristalografie cu raze X, care permite imagistica moleculară de înaltă rezoluție.

Cercetătorii au stabilit că capacitatea proteinei de a se dimeriza în funcție de lantanida de care a fost legată s-a redus la un un singur aminoacid – 1% din întreaga proteină – care a ocupat o poziție diferită cu lantanul (care, ca și neodimul, este o lantanidă ușoară) decât cu disproziul.

Deoarece acest aminoacid face parte dintr-o rețea de aminoacizii interconectați la interfața cu celălalt monomer, această schimbare a modificat modul în care cele două unități de proteine ​​au interacționat. Când un aminoacid care este un jucător cheie în această rețea a fost eliminat, proteina a fost mult mai puțin sensibilă la identitatea și dimensiunea pământurilor rare. Descoperirile au dezvăluit un nou principiu natural pentru reglarea fină a separărilor pământurilor rare, bazat pe propagarea diferențelor minuscule la locul de legare a pământurilor rare la interfața dimerului.

Folosind aceste cunoștințe, colaboratorii lor de la Lawrence Livermore National Laboratorul a arătat că proteina poate fi legată de mărgele mici într-o coloană și că poate separa cele mai importante componente ale magneților permanenți, neodim și disproziu, într-o singură etapă, la temperatura camerei și fără solvenți organici.

„Deși nu suntem în niciun caz primii oameni de știință care recunosc că dimerizarea sensibilă la metale ar putea fi o modalitate de a separa metale foarte asemănătoare, mai ales cu molecule sintetice”, a spus Cotruvo, „aceasta este prima dată când acest fenomen a fost observată în natură cu lantanide. Aceasta este știință de bază cu rezultate aplicate. Dezvăluim ceea ce face natura și ne învață ce putem face mai bine ca chimiști."

Cotruvo consideră că conceptul de legare a pământurilor rare la o interfață moleculară, astfel încât dimerizarea să fie dependentă de mărimea exactă a ionului metalic, poate fi o abordare puternică pentru realizarea separărilor dificile.

p> „Acesta este vârful aisbergului”, a spus el. „Odată cu o optimizare suplimentară a acestui fenomen, cea mai grea problemă dintre toate – separarea eficientă a pământurilor rare care sunt unul lângă celălalt pe tabelul periodic – poate fi la îndemână.”

O cerere de brevet a fost depusă de către Penn State pe baza acestei lucrări și echipa în prezent extinde operațiunile, ajustează și eficientizează proteina cu scopul de a comercializa procesul.

Alți coautori Penn State sunt Joseph Mattocks, Jonathan Jung, Chi-Yun Lin, Neela Yennawar, Emily Featherston și Timothy Hamilton. Ziye Dong, Christina Kang-Yun și Dan Park de la Laboratorul Național Lawrence Livermore au fost, de asemenea, coautori a lucrării.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Mircea Badea, ipoteză neașteptată: DNA nu i-a făcut flagrant lui Dumitru Buzatu. Să vă explic și de ce!

_ BRICS vor schimba lumea... Încet

_ Stocurile de energie cresc după cea mai mare scurtă strângere dintr-un an

_ Suella Braverman acuzată de „încălcări multiple” ale regulilor ministeriale

_ Fanii Wallabies au fost prinși într-un act șocant în timpul înfrângerii la Cupa Mondială în fața Țării Galilor - deoarece suporterilor Kiwi li se spune să NU sărbătorească dezastrul pentru australiani

_ Telespectatorii GMB sunt agitați pentru comentariile „nepolitane și lipsite de respect” ale lui Debbie Arnold despre Joan Collins, 90 de ani, ca actriță, 68 de ani, spune: „Dacă ai face sex cu ea, ar cădea în bucăți”

_ Am 25 de ani, iar soțul meu are aproape 50 de ani - oamenii îl numesc un prădător, dar voi continua să ne apăr dragostea

_ O carte pe zi: „Epoca viciului” de Deepti Kapoor

_ Războiul din Ucraina, ziua 579. Britanicii îi ajută pe ucraineni să-şi demineze teritoriile. Polonia stabileşte rute pentru a putea ajuta la livrarea de grâne ucrainene

_ Lego renunţă la planul de a face piese de jucării din sticle reciclate

_ Sam Kerr aproape confirmă că s-a logodit cu iubita și vedeta USWNT Kristie Mewis, în timp ce simbolul Matildas pozează cu mândrie cu un inel de aur pe degetul de nuntă

_ China a capturat pe tăcute America de Sud

_ Un portughez pe motociclu, rănit într-un accident rutier pe DN 15, lângă Bicaz

_ Taylor Swift îl urmărește pe Travis Kelce joacă și stă cu mama lui pentru Kansas City Chiefs-Chicago Bears la Arrowhead, pe fondul zvonurilor de relație care se intensifică

_ DEMOCRAT cere ca Biden să devină dur la graniță, pe măsură ce punctele de trecere cresc: reprezentantul Texas cere imagini care arată migranții deportați și mai multe „repercusiuni”

_ Femeie acroşată de un autoturism pe o trecere de pietoni, la Dumbrăveni, pe DN 2

_ DefMin Tilvar visiting Italy

_ Avertisment dur lansat de un ministru din Australia: ‘Dezastrele naturale vor deveni din ce în ce mai frecvente şi mai intense!’

_ Tucker Carlson NEAGĂ că lansează o emisiune de televiziune în Rusia după ce a apărut un anunț cu fața și numele gazdei Fox News concediată la televizorul de stat

_ Noua caracteristică a lui Coles îi înfurie pe australiani: „Se simte cu adevărat invaziv”

_ Ryder Cup WAGs: soția lui Rory McIlroy, Erica, și faimoasa soție TikTok a lui Max Homa, printre parteneri, se pregătesc să încurajeze vedetele de golf la Roma

_ Până și polițiștii au fost șocați: și-a strâns iubita de gât și a început să o înjunghie cu bestialitate

_ Trial in France over the killing of a police couple in the name of the Islamic State group

_ „Îmi era tot mai greu să stau atâtea ore la birou, pe scaun” Experienţa unei paciente (P)

_ Au intrat în alertă - Kremlinul anunță că stă cu ochii ațintiți pe Kosovo: Situația e periculoasă

_ Taylor Swift și Travis Kelce sunt văzuți împreună pentru PRIMA OARE, când cântărețul iese din vestiar alături de starul Chiefs, după ce și-a sărbătorit în mod sălbatic TD alături de mama lui

_ Luați de val cu vizita lui Zelenski, parlamentarii au onorat naziștii din al Doilea Război Mondial

_ Ultimă oră: Explozie soldată cu răniţi, la o benzinărie din Nagorno-Karabah

_ Femeia devine virală după ce a împărtășit cum să îndepărtezi zgârieturile de pe mașină folosind oțet și ulei de cocos

_ Un activist al lui Voice adresează zvonuri vicioase despre familia sa: „Cu adevărat nebun”

_ Australia este pregătită să producă cea mai mică cantitate de lapte din ultimii 30 de ani: iată ce înseamnă pentru cumpărătorii lui Coles și Woolies

_ Gary Neville îi critică pe atacanții lui Arsenal pentru că au suflat „momente mari” în derby-ul egal cu Tottenham... și susține că Gunners au nevoie de un jucător care „are acel miros de locul în care va ateriza mingea”

_ Analiză a cifrelor prezentate de INS: Ce mai ține în picioare construcțiile

_ Bilgola Beach: Vecinii în război din cauza planurilor unui bancher de a construi o fortăreață pe plajă într-una dintre cele mai strânse suburbii din Sydney - cu localnicii bogați atât de înfuriați încât au numit monolitul „McMansion”

_ Emmerdale: Adevăratele identități ale lui Caleb și Nicky sunt în sfârșit dezvăluite într-o întorsătură șoc

_ Scriitorii de la Hollywood ajung la un acord provizoriu cu studiourile pentru a pune capăt grevei

_ FOTO: Sabrina Peckham, 41 de ani, care a fost mâncată de un aligator și târâtă de o fiară de 14 picioare într-un videoclip cu atac de șoc, a fost arestată cu luni în urmă pentru pătrundere în zonele umede

_ „Oamenii le este frică să iasă după lăsarea întunericului”: poliția privată care a fost angajată să patruleze în orașul Cambridgeshire spune cât de valul de spargeri i-a lăsat pe localnici „pietriți”

_ Reacția HS2 crește pe măsură ce Rishi Sunak este îndemnat să anuleze legătura feroviară dintre Birmingham și Manchester

_ Ion Cristoiu: O caricatură despre eternul oportunism românesc

_ HOROSCOP 25 SEPTEMBRIE 2023. Unii nativi pot avea idei inovatoare şi inspiraţie astăzi

_ Alexandria Ocasio-Cortez se poticnește când este chemată pentru că deține un vehicul electric Tesla scump, mai degrabă decât o opțiune creată de sindicat - dar insistă că a „căutat” să-l schimbe

_ „Oamenii le este frică să iasă după lăsarea întunericului”: poliția privată care a fost angajată să patruleze în orașul Cambridgeshire spune cât de valul de spargeri i-a lăsat pe localnici „pietriți”

_ Jamie Vardy îl emulează pe Emmanuel Adebayor cu o cursă completă pentru a sărbători câștigătorul lui Leicester în fața fanilor din Bristol City, după ce a fost batjocorit cu scandări despre soția sa în urma scandalului „Wagatha Christie”.

_ Victoria cu 70-2 a Dolphins în fața lui Broncos stabilește recordul clubului de puncte într-un joc - la doar două timid față de recordul NFL de 57 de ani - în timp ce legenda din Denver, Shannon Sharpe, distruge fosta echipă „PATHETIC”.

_ Șeful clubului de noapte este condamnat la patru ani de închisoare pentru că i-a dat mită ofițerului corup de poliție Met, „Șeriful din Soho”, care a închis ochii la crimă acceptând vacanțe gratuite, nopți cu fete și sesiuni de biciuire cu o dominatrie

_ Carl Froch susține că „ar putea fi ultimul pe care îl vedem” pe Joe Joyce după un KO devastator în revanșa cu Zhilei Zhang... Cu greutatea grea britanică o „răță ședită” înfrântă pe Wembley Arena

_ Travis Kelce ORBEȘTE pe Taylor Swift cu un touchdown prind, în timp ce șefii săi din Kansas City îi anihilează pe Chicago Bears, 41-10, iar starul pop ia jocul alături de mândra sa mamă, Donna

_ Mii de fântâni din California riscă să se usuce, în ciuda legii de referință a apei

ÎNCĂ O MIZERIE PROGRESISTĂ. Film cu Călugărițe Lesbiene. Asta le-a trecut prin cap, neomarxiștilor, în încercările lor repetate de a distruge credința. Povestea adevărată din spatele filmului călugărițelor lesbiene numit „cel mai rasist film din acest an”

_ UPDATE: APLICAȚIA DRUDGE IPHONE, IPAD...

Vesticii bagă miliarde în buzunarele rușilor. Rușii nu resimt efectul sancțiunilor: încasările din petrol și gaze merg ca în zilele bune

SUA. "Milițiile cetățenești" se îndreaptă către un extremism mai violent...MINT PROGRESIȘTII DIN UNIVERSITĂȚI...Iată o mostră de propagandă progresistă, debitată de propaganda progresistă din SUA ca să ascundă furtul de la alegerile prezidențiale

_ Imobiliare de prim rang! Familiile care câștigă mai puțin de 80% din venitul mediu din Nashville, Seattle și Arlington pot obține o casă sub nivelul pieței în noul sistem de locuințe la prețuri accesibile Amazon de 40 de milioane de dolari.

_ Rishi Sunak reînvie propunerea de a SLASH impozitul pe moștenire: premierul urmează să vizeze „cea mai urâtă” taxă din Marea Britanie în „ofertă aspirativă către alegători” înainte de alegerile generale

_ Taylor Swift îl urmărește pe Travis Kelce joacă și stă cu mama lui pentru Kansas City Chiefs-Chicago Bears la Arrowhead, pe fondul zvonurilor de relație care se intensifică

_ Prima creștere a numărului de rinoceri în Africa din 2012, spune monitorul

_ Fosta logodnică a lui Nic Kerdiles, Savannah Chrisley, își rupe tăcerea după moartea fostei jucătoare de hochei în urma unui accident de motocicletă la 29 de ani: „Cerul a câștigat cel mai frumos înger”

_ Vocea Parlamentului este pregătită pentru o alunecare de teren Nu, deoarece apare un nou sondaj dezastruos pentru campania Da, care dezvăluie că sprijinul pentru referendum a scăzut la un nivel record.

_ Moldova a arestat doi parlamentari acuzați că ar fi primit mită din partea unui oligarh fugar


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35 Pag.36 Pag.37 Pag.38 Pag.39
Pag.40 Pag.41 Pag.42 Pag.43 Pag.44 Pag.45 Pag.46 Pag.47
Pag.48 Pag.49 Pag.50 Pag.51 Pag.52 Pag.53 Pag.54 Pag.55
Pag.56 Pag.57 Pag.58 Pag.59 Pag.60 Pag.61 Pag.62

Nr. de articole la aceasta sectiune: 3714, afisate in 62 pagini.



ieri 19:01