Utalentowana bakteria

Kto jest tak zręczny, żeby wyprodukować przewody elektryczne o średnicy kilku nanometrów? Bakterie! Odkrycie to może zrewolucjonizować przemysł elektroniczny.

Czułki wystające z boku komórki geobaktera służą mikrobowi do pozbywania się elektronów. Naukowcy proponują wykorzystać je w przemyśle elektronicznym.

Produkujące przewody mikroorganizmy nazywane są geobakterami (Geobacter).

O mikrobach tych bywało już głośno - choćby dlatego, że mają one niezwykłą zdolność likwidowania zanieczyszczeń środowiska.

Wielkie z nimi nadzieje wiążą więc ekolodzy. Teraz, kiedy okazało się, że geobaktery potrafią wytwarzać cieniutkie przewody elektryczne, do grona miłośników tych mikrobów dołączają nanotechnolodzy i przedstawiciele przemysłu elektronicznego.

Przewody, które można uzyskać z pomocą geobakterii, mają 3 - 5 nanometrów średnicy, czyli są 20 tysięcy razy cieńsze od ludzkiego włosa (nanometr to jedna miliardowa część metra).

Długość takiego przewodu przekracza tysiąckrotnie jego szerokość, czyli osiąga 3 - 5 mikronów (milionowych części metra).

Maleńkie przewody elektryczne, które nazwać można nanoprzewodami są niezbędne, jeżeli chcemy myśleć o postępie miniaturyzacji w elektronice.

Można wprawdzie wytwarzać takie przewody z tradycyjnych materiałów - metali, węgla - ale jest to trudne i drogie.

Hodowla miliardów geobakterów i zbieranie produkowanych przez nie drucików będzie sposobem dużo łatwiejszym i tańszym.

Dodatkowo, twierdzą badacze, można będzie mikroby modyfikować genetycznie, dzięki czemu uzyskamy nanoprzewody rozmaitych odmian, o takich cechach, jakie będą nam akurat potrzebne.

Z mulistego dna ku sławie

Artykuł na temat wytwarzanych przez geobaktery nanoprzewodów ukazał się w ostatnim numerze magazynu "Nature".

Autorem pracy jest Derek R. Lovely z Uniwersytetu Massachusettes w Amherst. Jest to ten sam naukowiec, który w roku 1987 odkrył geobaktery w pobliżu Waszyngtonu, w mule na dnie rzeki Potomac - występują one zresztą na całym świecie, w glebach i na dnach zbiorników wodnych.

Geobaktery należą do tak zwanych bakterii anaerobowych - znaczy to, że obywają się bez tlenu.

Pierwszym odkrytym gatunkiem tego mikroba był Geobacter metallireducens. Zamiast oddychać tlenem, stworzenie to czerpie energię z tlenków żelaza (przypominających rdzę minerałów).

Podczas tego procesu geobaktery utleniają związki organiczne, na przykład ropę naftową, która zanieczyszcza ziemię. Potrafią przemienić zalegającą w glebie ropę w zupełnie nieszkodliwy dwutlenek węgla.

Geobakterii można też użyć do walki z zanieczyszczeniem metalami promieniotwórczymi.

Udowodniono, że mikroby te potrafią przemienić uran rozpuszczalny w nierozpuszczalny, dzięki czemu przestaje się on rozprzestrzeniać wraz z wodami gruntowymi.

Dodając do skażonej wody pożywki, dzięki której geobaktery zwiększają swoją liczebność, można w ciągu kilku tygodni spowodować wytrącenie się 70 proc. uranu.

Więcej informacji na stronach Rzeczpospolitej.
Autor: Łukasz Kaniewski