Bacterias productoras de nanocables formados por citocromo OmcS. Crédito:Estudio Ella Maru / Dominio público
El suelo debajo de nuestros pies y debajo del fondo del océano es una rejilla cargada eléctricamente, el producto de bacterias que "exhalan" el exceso de electrones a través de diminutos nanocables en un ambiente que carece de oxígeno.
Los investigadores de la Universidad de Yale han estado estudiando formas de mejorar esta conductividad eléctrica natural dentro de los nanocables mediante la identificación del mecanismo del flujo de electrones. En un nuevo estudio publicado en Science Advances , un equipo dirigido por el estudiante graduado Peter Dahl con Nikhil Malvankar, profesor asistente de biofísica molecular y bioquímica en el Instituto de Ciencias Microbianas, y Victor Batista, profesor de química, descubrió que los nanocables mueven 10 mil millones de electrones por segundo sin pérdida de energía.
Estos estudios explican la notable capacidad de estas bacterias para enviar electrones a largas distancias. El equipo también descubrió que enfriar el entorno alrededor de los nanocables de Geobacter desde la temperatura ambiente hasta la congelación aumenta la conductividad 300 veces. Esto es muy sorprendente porque el enfriamiento típicamente congela los electrones y los ralentiza en los materiales orgánicos. Al combinar los experimentos con la teoría, los investigadores descubrieron que las temperaturas más frías reestructuran los enlaces de hidrógeno y aplanan las proteínas hemo dentro de los nanocables, mejorando así el flujo de electricidad. Aprovechar esta red eléctrica natural podría conducir algún día al desarrollo de circuitos eléctricos vivos y autorreparables, nuevas fuentes de electricidad y estrategias de biorremediación. Los pelos bacterianos ocultos alimentan la 'red eléctrica' de la naturaleza