Des bactéries câbles cultivent des fils organométalliques

Des chercheurs de l'Université d'Anvers ont découvert que des bactéries câbles multicellulaires vivant dans les sédiments fluviaux et marins cultivent naturellement des structures organométalliques, un matériau que les humains synthétisent habituellement en laboratoire. Selon ixbt.com, on pensait auparavant que de tels systèmes vivants ne possédaient pas cette propriété. C'est ce que rapporte l'information d'Ixbt.com.

Pendant dix ans, les chercheurs ont été étonnés par la capacité de ces micro-organismes à transporter le courant électrique sur des distances des milliers de fois supérieures à la taille de leur corps, atteignant plusieurs centimètres. Le mécanisme biologique permettant un tel transfert d'électrons sur de longues distances restait un mystère.

Dans une nouvelle étude, les experts ont mené des analyses au niveau atomique et ont découvert qu'à l'intérieur des bactéries, il n'y a pas seulement des protéines simples ou des clusters fer-soufre, mais une structure organométallique à base de nickel précisément ordonnée. Ces organismes filamenteux vivent à la frontière entre les zones oxygénées et anoxiques, où les cellules profondes capturent les électrons du sulfure d'hydrogène et les cellules de surface les transfèrent à l'oxygène.

Une conductivité unique et son secret

Il avait été prouvé précédemment que la conductivité électrique de ces fibres conductrices atteint 500 Sm/cm. À l'aide de la microscopie électronique, de la spectroscopie à rayons X et de la modélisation informatique, les scientifiques ont démontré que le centre conducteur est un complexe appelé NiBiD.

Chaque fibre conductrice contient 11 nanorubans de 1,4 nanomètre d'épaisseur dans son canal central, torsadés comme un câble en cuivre multifilaire. L'atome de nickel est maintenu par quatre atomes de soufre dans la molécule organique, créant un recouvrement des nuages électroniques.

Perspectives d'application pratique

Les bactéries forment ces nanorubans ordonnés par auto-assemblage à température ambiante et en milieu aqueux. Contrairement aux polymères synthétiques qui nécessitent des processus énergivores, cette méthode est extrêmement efficace.

Les chercheurs soulignent que l'application la plus réaliste pourrait être l'électronique imprimée flexible, où des encres conductrices sont appliquées en couches pour créer des circuits et des capteurs.

Le principal obstacle à l'adoption de cette technologie est le coût de mise à l'échelle. Les experts doivent d'abord prouver que le biomatériau peut être produit de manière économiquement viable et que ses propriétés sont compétitives par rapport aux encres électroniques actuelles.