先進制造工藝技術-生物制造技術26(編輯修改稿)
2025-01-18 22:44 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 株去除純銅 、 純鐵和銅鎳合金等材料為例 ， 說明生物去形的原理 。 氧化亞鐵硫桿菌T— 9菌株是中溫 、 好氧 、 嗜酸 、 專性無機化能自氧菌 ，其主要生物特性是將亞鐵離子氧化成高鐵離子以及將其他低價無機硫化物氧化成硫酸和硫酸鹽 。 加工時 ， 可掩膜控制去除區(qū)域利用 ， 利用細菌刻蝕達到成形的目的 。 1）生物去除成形 a） b） 圖 生物去除成形實驗過程 a）光刻工藝過程 b）生物加工過程 光繪底片 貼抗蝕劑膜 紫外線曝光 顯影為試件 金屬試件 生物加工過程 生物加工后試件 去抗蝕劑膜 生物制造的概念與內(nèi)容 ∨ ∧ 12 之 先進制造工藝技術 先進制造系統(tǒng) 2）生物約束成形 目前已發(fā)現(xiàn)的微生物中大部分細菌直徑只有 1μm 左右 ， 菌體有各種各樣的標準幾何外形 ， 用現(xiàn)在加工手段很難加工除這么小的標準三維形狀 。 這些菌體的金屬化將會有以下用途： 構造微管道 ， 微電極 、 微導線 菌體排序與固定 ， 構造蜂窩結構 、 復合材料 、 多孔材料 、 磁性功能材料等 。 去除蜂窩結構表面 ， 構造微孔過濾膜 、 光學衍射孔等 。 生物制造的概念與內(nèi)容 ∨ ∧ 13 之 先進制造工藝技術 先進制造系統(tǒng) 有生命的生物體和生物分子與其他無生命的物質相比 ， 具有繁殖 、 代謝 、 生長 、 遺傳 、 重組等特點 。 隨著人類對基因組計劃的不斷實施和深人研究 ， 將現(xiàn)實人工控制細胞團的生長外形和生理功能的生物生長成形技術 。相信在不遠的將來 ， 可以利用生物生長技術控制基因的遺傳形狀特征和遺傳生理特征 ， 生長出所需外形和生理功能的人工器官 ， 用于延長人類生命或構造生物型微機電系統(tǒng) 。 3）生物生長成形 生物制造的概念與內(nèi)容 ∨ ∧ 14 之 先進制造工藝技術 先進制造系統(tǒng) “ 眼睛芯片 ” 生物制造的應用案例 ∨ ∧ 15 之 先進制造工藝技術 先進制造系統(tǒng) 作為計算機核心元件的大規(guī)模集成電路多以硅為材料。如果提高了集成度，電路密集引起的散熱問題又難于解決。因此，計算機的運算速度與能力就不能滿足飛速發(fā)展的社會的要求了。 目前，科學家正在研制生物芯片，并已確定了以下的生物材料： (1)細胞色素 C 它具有氧化和還原的兩種狀態(tài)，其導電率相差1000倍。這兩種狀態(tài)的轉換可通過適當方式加上或撤去 壓來實現(xiàn)，它可作為記憶元件。 (2)細菌視紫紅質 它是一種光驅動開關的原型。由光輻射啟動的質子泵在膜兩邊形成的電位，經(jīng)離子靈敏場效應放大后，可給出較好的開關信號。 (3)DNA分子 它以核苷酸堿基編碼方式存儲遺傳信息，是一種存儲器的分子模型。 (4)采用導電聚合物如聚乙炔與聚硫氮化物制作分子導線 它們傳遞信息速度與電子導電情況無多大差別，但能耗極低。 1. 生物計算機 生物制造的應用案例 ∨ ∧ 16 之 先進制造工藝技術 先進制造系統(tǒng) 2. 可使盲人重見光明的 “ 眼睛芯
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