令人驚訝的細菌納米線發現可能導致自我修復的電路

我們腳下和海底的地面是一個帶電的網格,由細菌在缺氧的環境中通過微小的納米線”呼出”多餘的電子而形成。通過確定電子流的機制,耶魯大學的研究人員一直在研究如何在只有人類頭髮直徑1/100000的納米線內改善這種自然導電性。

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在5月11日發表在《科學進展》上的一項新研究中,由研究生Peter Dahl與微生物科學研究所分子生物物理學和生物化學助理教授Nikhil Malvankar以及化學教授Victor Batista領導的團隊發現,納米線每秒可移動100億個電子而沒有任何能量損失。這項研究解釋了這些細菌遠距離發送電子的非凡能力。

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研究人員還發現,將Geobacter細菌的納米線周圍的環境從室溫冷卻到冰點會使導電性增加300倍。這是非常令人驚訝的,因為在有機材料中,冷卻通常會凍結電子並使其速度減慢。通過將實驗與理論相結合,研究人員發現,較低的溫度重組了氫鍵,並使納米線內的血紅蛋白減少,從而增強了電流的流動。

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利用這種自然產生的電網,有一天可能會導致開發出有生命和自我修復的電路、新的電力來源和生物修復策略。

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