Obwody elektryczne mogą samodzielnie się naprawiać. Naukowców zainspirowały bakterie

Tuż pod naszymi stopami nierzadko kwitnie życie, a ukryte tam bakterie mogą emitować nadmiar elektronów w środowisku ubogim w tlen. Naukowcy postanowili podpatrzeć rozwiązania, jakich dostarczyła natura, by następnie wykorzystać je na własnych zasadach.

W ten sposób zamierzają poprawić przewodnictwo elektryczne nanoprzewodów o średnicy wynoszącej 1/100 000 000 szerokości ludzkiego włosa. O wynikach swoich eksperymentów badacze poinformowali za sprawą publikacji w Science Advances. Najważniejszym elementem okazało się odkrycie, że bakteryjne nanoprzewody przepuszczają 10 miliardów elektronów na sekundę bez jakiejkolwiek utraty energii.

Czytaj też: Bakterie wydają dźwięki, które udało się uwiecznić. Przekonajcie się sami

Dzięki przeprowadzonym badaniom naukowcy byli w stanie – przynajmniej częściowo – wyjaśnić, skąd się bierze niezwykła zdolność tych mikroorganizmów do przesyłania elektronów na duże odległości. Skąd więc te niemal magiczne możliwości bakterii?

Bakterie zaskakująco dobrze radzą sobie z przepływem elektronów

Po części może to być związane z temperaturami, ponieważ schłodzenie środowiska bakterii Geobacter z temperatury pokojowej do temperatury zamarzania zwiększyło przewodnictwo aż 300-krotnie. To zaskakujący rezultat, szczególnie, jeśli wziąć pod uwagę fakt, że chłodzenie powoduje zastyganie elektronów i spowolnienie ich przepływu w materiałach organicznych.

Czytaj też: Komputery kwantowe na tym skorzystają. Naukowcy mają nowy sposób na tworzenie magnetycznych nanocząstek

Poza tym, dzięki eksperymentom i wiedzy teoretycznej autorzy badań odkryli, że niższe temperatury prowadzą do restrukturyzacji wiązań wodorowych i spłaszczania hemów w nanoprzewodach, zwiększając w ten sposób przepływ prądu. Dalsze postępy w tym zakresie mogłyby zaowocować projektowaniem samodzielnie naprawiających się obwodów elektrycznych, pojawieniem się nowych źródeł energii elektrycznej oraz usprawnieniem technologii związanych z usuwaniem zanieczyszczeń z gleby.