توليد مواد رسانا با ريز ارگانيسم‌ها امکان‌پذير خواهد بود

به گزارشICTPRESS - اين نتيجه چنين پيشنهاد مي‌کند که توليد مواد رساناي ارزان با استفاده از ريز ارگانيسم‌ها امکان‌پذير خواهد بود، چيزي که به نظر اين گروه مي‌تواند «انقلابي» در فناوري ‌نانو و الکترونيک زيستي به پا کند.
«دريک لاولي» و همکارانش از دانشگاه «ماساچوست»، کشف خود را در داخل شبکه‌هاي «رشته‌هاي باکتريايي» به ثمر رساندند. اين‌ها به «نانوسيم‌هاي ميکروبي» نيز معروف هستند، زيرا مي‌توانند الکترون را در طول خودشان رسانش کنند. اين‌ها به طور طبيعي با بعضي از باکتري‌ها توليد مي‌شوند و داراي پهناي تقريبي 3 تا 5 نانومتر و طول چند ده ميکرومتري هستند. اين رشته‌ها باکتري‌ها را در شکل دسته‌هايي به نام زيست‌فيلم‌هاي ميکروبي به هم متصل مي‌کنند.
ريزنگار الکتروني عبوري از سلول‌هاي ژئوباکتر سولفوردوسن‌ها (رنگ قهوه‌اي) که در حال توليد شبکه‌اي از رشته‌هاي پروتئيني ريز هستند.
گروه «لاولي» نانوسيم‌هايي که توسط باکتري‌هاي ژئوباکتر سولفوردوسن‌ها (Geobacter sulfurreducen) توليد شده‌اند را مورد مطالعه قرار دادند. آنها رسانايي الکتريکي اين سيم‌ها را به مقدار 5 ميکروزيمنس بر سانتي‌متر اندازه‌گيري کردند که با رسانايي نانوساختارهاي فلزي آلي سنتزي که به طور معمول در صنعت الکترونيک استفاده مي‌شوند، قابل مقايسه است. همچنين مشاهده شد که اين سيم‌ها تا فواصل سانتي‌متري عمل رسانش را انجام مي‌دهند که هزاران برابر از طول يک باکتري بيشتر است.
اين پژوهشگران ادعا مي‌کنند که اين اولين باري است که رسانش فلزگونه در اين‌گونه مواد بيولوژيکي ديده مي‌شود. در حقيقت، عموما تصور مي‌شد که زيست‌فيلم‌هاي ميکروبي عايق‌هاي الکترونيکي هستند.
ژئوباکترها ارگانيسم‌هاي غيرهوازي هستند و در رسوبات و خاک‌هاي آبي سراسر جهان زندگي مي‌کنند. آن‌ها با انتقال الکترون‌ها به اکسيد آهني که در داخل خاک يافت مي‌شود، تنفس مي‌کنند. اين بدان معناست که آن‌ها مي‌توانند در تصفيه آب‌هاي سطحي که با آلودگي‌هايي مانند فلزات راديواکتيو و سمي آلوده شده‌اند، استفاده شوند.
«نيکهيل مالوانکر» که يکي از اعضاي اين گروه است، توضيح مي‌دهد: اين باکتري از اکسيد آهن، همان‌طور استفاده مي‌کند که حيوانات از اکسيژن استفاده مي‌کنند. کاري که ژئوباکتر با نانوسيم‌هاي رساناي خود انجام مي‌دهد، به تنفس انسان از طريق يک لوله تنفسي10 کيلومتري شباهت دارد.
اين گروه تحقيقاتي در حال حاضر مشغول مطالعه سازوکار‌هاي ناشناخته مربوط به اين رسانايي فلزگونه است.
اين پژوهشگران، جزئيات نتايج کار تحقيقاتي خود را در مجله‌ي «Nature Nanotechnology» منتشر کرده‌اند.