Pooler med varmt vatten som detta är hemmet för bakterier som kan äta och andas elektricitet. Kredit:WSU
Sista augusti, Abdelrhman Mohamed befann sig vandra djupt in i vildmarken i Yellowstone National Park.
Till skillnad från tusentals turister som vandrar för att beundra parkens ikoniska gejsrar och varma källor varje år, WSU -doktoranden reste med ett team av forskare för att jaga efter livet inom dem.
Efter en ansträngande promenad på sju mil genom natursköna, isolerade stigar i Heart Lake Geyser Basin -området, laget hittade fyra orörda pooler med varmt vatten. De lämnade försiktigt några elektroder in i vattenkanten, i hopp om att locka lite kända varelser ur gömstället-bakterier som kan äta och andas elektricitet.
Efter 32 dagar, laget återvände till de varma källorna för att samla de nedsänkta elektroderna. Arbetar under överinseende av Haluk Beyenal, Paul Hohenschuh Distinguished Professor in the Gene and Linda Voiland School of Chemical Engineering and Bioengineering, Mohamed och postdoktoralforskaren Phuc Ha analyserade elektroderna.
Voila! De hade lyckats fånga sina byten-värmeälskande bakterier som "andas" elektricitet genom elektrodernas fasta kolyta.
WSU -teamet, i samarbete med kollegor från Montana State University, publicerade sin forskning som beskriver de många bakteriesamhällen som de hittade i Journal of Power Sources .
"Detta var första gången sådana bakterier samlades in situ i en extrem miljö som en alkalisk varm källa, "sa Mohamed, tillägger att temperaturerna i fjädrarna varierade från cirka 110 till nästan 200 grader Fahrenheit.
Dessa små varelser är inte bara av akademiskt intresse.
De kan ha en nyckel till att lösa några av de största utmaningarna som mänskligheten står inför - miljöföroreningar och hållbar energi. Sådana bakterier kan "äta" föroreningar genom att omvandla giftiga föroreningar till mindre skadliga ämnen och generera elektricitet i processen.
"När dessa bakterier passerar sina elektroner till metaller eller andra fasta ytor, de kan producera en ström av elektricitet som kan användas för applikationer med låg effekt, sa Beyenal.
De flesta levande organismer - inklusive människor - använder elektroner, som är små negativt laddade partiklar, i en komplex kedja av kemiska reaktioner för att driva sina kroppar. Varje organism behöver en elektronkälla och en plats för att dumpa elektronerna för att leva. Medan vi människor får våra elektroner från socker i maten vi äter och passerar dem till syret vi andas genom våra lungor, flera typer av bakterier dumpar sina elektroner till yttre metaller eller mineraler, med utskjutande hårliknande trådar.
Att samla bakterier i en sådan extrem miljö under 32 dagar, Mohamed uppfann en billig bärbar potentiostat, en elektronisk anordning som kan styra elektroderna som är nedsänkta i de varma källorna under långa perioder.
"De naturliga förhållandena som finns i geotermiska egenskaper som varma källor är svåra att replikera i laboratoriemiljöer, "sa Beyenal." Så, vi utvecklade en ny strategi för att berika värmeälskande bakterier i deras naturliga miljö. "