descoberta nanofio bacteriana pode revolucionar bioelectrónica

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Massachusetts Amherst descobriram propriedades condutoras dos nanofios microbianos encontradas na bactéria Geobacter sulfurreducens que pode revolucionar nanotecnologia e bioelectrónica.

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Os filamentos microbianos ou nanofios na bactéria permite o transporte de elétrons através de longas distâncias – milhares de vezes o comprimento da bactéria. Esta propriedade era até então desconhecida para os pesquisadores. O biofilme, como é chamado, também pode mover cargas de elétrons forma tão eficiente como nanoestruturas metálicas orgânicos sintéticos.

Geobacter e sua rede nanofio (Crédito: Anna Klimes e Ernie Carbone)

A descoberta, relatada no 07 de agosto avançar edição online da revista Nature Nanotechnology, poderiam um dia conduzir ao desenvolvimento de mais baratas, biossensores não tóxicos e eletrônica de estado sólido que fazem interface com sistemas biológicos.

Mark Tuominen, o físico chumbo, diz: “. Esta descoberta não só apresenta uma nova e importante princípio em biologia, mas na ciência de materiais Podemos agora investigar uma gama de novos nanomateriais condutores que estão vivos, que ocorrem naturalmente, não tóxico, mais fácil de produzir e menos onerosa do que feito pelo homem. Eles podem até nos permite usar a eletrônica em água e ambientes úmidos. Ela abre oportunidades interessantes para aplicações biológicas e energéticas que não eram possíveis antes. ”

Na natureza, as espécies Geobacter cresce em minerais de ferro em solos e sedimentos e usar seus nanofios microbianos para transferir elétrons para os óxidos de ferro, o que lhes permite “respirar”. Para entender melhor o processo biológico no laboratório, os pesquisadores UMass deixe Geobacter crescer em eletrodos e através de estudos descobriram que a condutividade metálica semelhante no biofilme pode ser atribuída a uma rede de nanofios espalhando por todo o biofilme.

Semelhante à flexibilidade de nano-fios artificiais, as propriedades condutoras do biofilme Geobacter pode ser manipulado simplesmente alterando a temperatura ou a regulação da expressão do gene para criar uma nova estirpe, por exemplo. Ao adicionar um terceiro eletrodo, o biofilme pode agir como um transistor biológica, capaz de ser ligado ou desligado através da aplicação de uma tensão.

Outra vantagem Geobacter oferece é a sua capacidade para produzir materiais que são mais eco-amigável e menos caro do que as versões artificiais, muitos dos quais requerem elementos raros, diz a equipe.

microbiologista chumbo Derek Lovley ironiza, “Estamos fazendo basicamente eletrônicos fora do vinagre. Ele não pode ficar muito mais barato ou mais” verde “do que isso.”

(Fontes: News Release, Geobacter.org)

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