Kablo bakterilerinin metal-organik teller ürettiği keşfedildi

Antwerp Üniversitesi'nden bilim insanları, nehir ve deniz çamurunda yaşayan çok hücreli kablo bakterilerinin, insanların laboratuvarda sentezlediği bir malzeme olan metal-organik bir iskeleti doğal yollarla ürettiğini keşfetti. ixbt.com'a göre, bu tür canlı sistemlerin daha önce böyle bir özelliğe sahip olmadığı düşünülüyordu. Bu konuda Ixbt.com haber veriyor.

On yıldır araştırmacılar, bu mikroorganizmaların elektrik akımını kendi vücutlarından binlerce kat daha uzun mesafelere — santimetrelerce uzağa — iletebilmelerine şaşırıyorlardı. Elektronların bu kadar uzun mesafeye taşınması, biyolojik mekanizmalar için alışılmadık bir durum olduğundan bir sır olarak kalmıştı.

Yeni bilimsel çalışmada uzmanlar atomik düzeyde incelemeler yaparak, bakterilerin içinde basit proteinler veya demir-kükürt kümeleri yerine, düzenli bir nikel-organik yapı olduğunu keşfettiler. Bu ipliksi organizmalar, oksijenli ve oksijensiz bölgelerin sınırında yaşayarak, derin kısımdaki hücrelerin hidrojen sülfürden elektronları yakalamasını ve yüzeydekilerin bunları oksijene aktarmasını sağlıyor.

Benzersiz iletkenlik ve sırrı

Bu iletken liflerin elektrik iletkenliğinin 500 S/cm'ye kadar ulaştığı daha önce kanıtlanmıştı. Bilim insanları; elektron mikroskopisi, X-ışını spektroskopisi ve bilgisayar modellemesi kullanarak iletkenlik merkezinin NiBiD adı verilen bir kompleks olduğunu gösterdiler.

Her bir iletken lif, merkezi kanalında 1,4 nanometre kalınlığında 11 nanobant içerir ve bunlar çok telli bakır kablolar gibi sarılmıştır. Nikel atomu, organik moleküldeki dört kükürt atomu ile tutulur ve elektron bulutlarının örtüşmesini sağlar.

Pratik uygulama beklentileri

Bakteriler, bu düzenli nanobantları oda sıcaklığında ve sulu bir ortamda kendiliğinden birleşme yoluyla oluşturur. Bu, sentetik polimerlerin gerektirdiği enerji yoğun süreçlerin aksine oldukça verimlidir.

Araştırmacılar, en gerçekçi uygulama alanının esnek baskılı elektronik olabileceğini belirtiyor. Burada iletken mürekkepler, devreler ve sensörler oluşturmak için katmanlar halinde uygulanır.

Teknolojinin uygulanmasındaki temel engel, ölçeklendirme maliyetidir. Uzmanların öncelikle biyomalzemeyi ekonomik olarak uygun bir şekilde üretmenin mümkün olduğunu ve özelliklerinin mevcut elektronik mürekkeplerden aşağı kalır yanı olmadığını kanıtlamaları gerekiyor.