Sciencemag.cz
Doporučujeme
Oceánské dno a částečně i povrch pevnin jsou protkány sítěmi bakterií, které dokáží generovat elektrický proud z organického odpadu. Za normálních okolností je tato elektrická síť skrytá, ale jednorázový impulz vnějším elektrickým polem by ji mohl aktivovat.
Nikhil Malvankar z Yale, hlavní autor studie publikované v Nature Chemical Biology, uvádí, že propojující nanovláka jsou navíc o to stabilnější, že příslušné bakterie mají pochopitelně samoopravné mechanismy. Zkoumané struktury proto znamenají inspiraci i pro technologické aplikace. Bakterie Geobacter se v anaerobním prostředí například dokáže zbavovat elektronů, které jsou produktem rozkladu organický látek, a to tak, že je pumpuje až na stonásobek svých vlastních rozměrů. I pokud se bakterie přímo nehromadí jedna na druhé, jsou běžně od sebe dost blízko na to, aby se tak vytvořily dlouhé vodivé kanály.
Samotná vlákna mimo bakteriální buňky jsou mj. tvořena proteiny OmcS, což jsou hemy, které ve svém jádře obsahují kov. Nově se navíc podařilo zjistit, že po impulzu vnějším elektrickým polem začnou bakterie vytvářet trochu odlišný protein OmcZ, který oproti běžné variantě přenáší elektřinu až 1000krát účinněji. Taková nanovlákna navíc dokáží fungovat i v extrémně kyselých prostředích, kde se většina polymerů (nebo anorganických vodičů) rozkládá.
Výsledkem výzkumu by jako technologické aplikace mohly být sice asi nikoliv nové organické elektrorozvodné kabely, ale senzory a jiné odolné materiály do speciálních podmínek.
Electric field stimulates production of highly conductive microbial OmcZ nanowires, Nature Chemical Biology (2020). DOI: 10.1038/s41589-020-0623-9 , www.nature.com/articles/s41589-020-0623-9
Zdroj: Yale University / Phys.org
