پژوهشگرانی از آمریکا می‌گویند که پدیده جدیدی در زیست‌شناسی کشف کرده‌اند: رسانایی فلزگونه در طول رشته‌های پروتئینی. این نتیجه چنین پیشنهاد می‌کند که تولید مواد رسانای ارزان با استفاده از ریزارگانیسم‌ها امکان‌پذیر خواهد بود، چیزی که به نظر این گروه می‌تواند – انقلابی – در فناوری‌نانو و الکترونیک زیستی بپا کند.
نانوسیم‌های باکتریایی مانند فلزهای رسانایی دارند
پژوهشگرانی از آمریکا می‌گویند که پدیده جدیدی در زیست‌شناسی کشف کرده‌اند: رسانایی
فلزگونه در طول رشته‌های پروتئینی. این نتیجه چنین پیشنهاد می‌کند که تولید مواد
رسانای ارزان با استفاده از ریزارگانیسم‌ها امکان‌پذیر خواهد بود، چیزی که به نظر
این گروه می‌تواند “انقلابی” در فناوری‌نانو و الکترونیک زیستی بپا کند.
دریک لاولی و همکارانش از دانشگاه ماساچوست کشف خود را در داخل شبکه‌های “رشته‌های
باکتریایی” بثمر رساندند. اینها به “نانوسیم‌های میکروبی” نیز معروف هستند، زیرا می‌توانند
الکترون را در طول خودشان رسانش کنند. اینها به طور طبیعی با بعضی از باکتری‌ها
تولید می‌شوند و دارای پهنای تقریبی ۳ تا ۵ نانومتر و طول چند ده میکرومتری هستند.
این رشته‌ها باکتری‌ها را در شکل دسته‌هایی به نام زیست‌فیلم‌های میکروبی به هم
متصل می‌کنند.
گروه لاولی نانوسیم‌هایی که توسط باکتری‌های ژئوباکتر سولفوردوسن‌ها (“Geobacter
sulfurreducen”) تولید شده‌اند را مورد مطالعه قرار دادند. آنها رسانایی الکتریکی
این سیم‌ها را به مقدار ۵ میکروزیمنس بر سانتی‌متر اندازه‌گیری کردند که با رسانایی
نانوساختارهای فلزی آلی سنتزی که به طور معمول در صنعت الکترونیک استفاده می‌شوند،
قابل مقایسه است. همچنین مشاهده شد که این سیم‌ها تا فواصل سانتی‌متری عمل رسانش را
انجام می‌دهند که هزاران برابر از طول یک باکتری بیشتر است.
این پژوهشگران ادعا می‌کنند که این اولین باری است که رسانش فلزگونه در اینگونه
مواد بیولوژیکی دیده می‌شود. درحقیقت، عموما تصور می‌شد که زیست‌فیلم‌های میکروبی
عایق‌های الکترونیکی هستند.
ژئوباکترها ارگانیسم‌های غیرهوازی هستند و در رسوبات و خاک‌های آبی سراسر جهان
زندگی می‌کنند. آنها با انتقال الکترون‌ها به اکسید آهنی که در داخل خاک یافت می‌شود
“تنفس” می‌کنند. این بدان معناست که آنها می‌توانند در تصفیه آب‌های سطحی که با
آلودگی‌هایی مانند فلزات رادیواکتیو و سمی آلوده شده‌اند، استفاده گردند. نیکهیل
مالوانکر که یکی از اعضای این گروه است، توضیح می‌دهد: “این باکتری از اکسید آهن
همان‌طور استفاده می‌کند که حیوانات از اکسیژن استفاده می‌کنند. کاری که ژئوباکتر
با نانوسیم‌های رسانای خود انجام می‌دهد، به تنفس انسان از طریق یک لوله تنفسی۱۰
کیلومتری شباهت دارد. “
این گروه تحقیقاتی در حال حاضر مشغول مطالعه سازوکار‌های ناشناخته مربوط به این
رسانایی فلزگونه است.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Nanotechnology
منتشر کرده‌اند.
