Микробиологи совершили прорыв в развитии "зеленой" электроники

Микробиологи Массачусетского университета в Амхерсте открыли новый тип белковых волокон, которые используют бактерии для электрического подключения к другим микробам и минералам. Эти естественные нанопроводники помогут ускорить разработку экологичных проводящих материалов для электронной индустрии.





До последнего времени в лаборатории университета изучались нанопровода только одной разновидности бактерий, Geobacter sulfurreducens. При этом, учёных в первую очередь интересовало, зачем микроорганизмам понадобилось синтезировать провода. В новой работе, опубликованной в микробиологическом журнале mBio, впервые основное внимание уделялось электрическим свойствам белкового материала нанопроводов и перспективам их практического использования.

Авторы проанализировали широкий круг проводящих волокон, производимых различными штаммами геобактерий. Для этого они модифицировали G. sulfurreducens, вводя в неё гены, отвечающие за формирование нанопроводников у других микробов.





Они установили, что один из микроорганизмов синтезирует нанопровода с электропроводностью в 5 тыс. раз выше, чем у волокон G. sulfurreducens. По странному стечению обстоятельств эта разновидность — Geobacter metallireducens — оказалась самой первой из анаэробных бактерий, выделенных в чистом виде.

Аномально высокую электропроводность нового органического материала исследователи связывают с обилием в нём ароматических аминокислот. Большая плотность бензольных колец, по их гипотезе, создаёт оптимальные условия для передачи электронов вдоль белкового волокна.

Как отметил один из авторов публикации, Дерек Лоули (Derek Lovley), три десятка лет назад получивший чистую культуру G. metallireducens из ила реки Потомак, химический синтез нанопроводов в лабораториях требует токсичных химикатов, высоких температур, дорогих металлов и сопряжён с большим расходом энергии. Напротив, микробные нанопровода абсолютно нетоксичны и их можно массово производить в биореакторах при комнатной температуре из недорогих возобновляемых компонентов, затрачивая на это гораздо меньше энергии. опубликовано  

 

Источник: www.sciencedaily.com/releases/2017/01/170117140009.htm