Bakterier som producerar nanotrådar som består av cytokrom OmcS. Kredit:Ella Maru Studio / Public Domain
Marken under våra fötter och under havsbotten finns ett elektriskt laddat rutnät, produkten av bakterier som "andas ut" överflödiga elektroner genom små nanotrådar i en miljö som saknar syre.
Yale University forskare har studerat sätt att förbättra denna naturliga elektriska ledningsförmåga inom nanotrådar genom att identifiera mekanismen för elektronflöde. I en ny studie publicerad i Science Advances , ett team ledd av doktoranden Peter Dahl med Nikhil Malvankar, biträdande professor i molekylär biofysik och biokemi vid Microbial Sciences Institute, och Victor Batista, professor i kemi, fann att nanotrådar flyttar 10 miljarder elektroner per sekund utan någon energiförlust.
Dessa studier förklarar den anmärkningsvärda förmågan hos dessa bakterier att skicka elektroner över långa avstånd. Teamet fann också att kylning av miljön runt nanotrådarna i Geobacter från rumstemperatur till frysning ökar konduktiviteten 300 gånger. Detta är mycket överraskande eftersom kylning vanligtvis fryser elektroner och saktar ner dem i organiska material. Genom att kombinera experiment med teori, fann forskarna att de kallare temperaturerna omstrukturerar vätebindningar och plattar hemproteiner inom nanotrådar, vilket förbättrar flödet av elektricitet. Att utnyttja detta naturligt förekommande elnät kan en dag leda till utvecklingen av levande och självreparerande elektriska kretsar, nya elkällor och biosaneringsstrategier. + Utforska vidare
