מפתחים מגרמניה הוכיחו "מרוכב ביו -היברידי" המאפשר איסוף ישיר של מטענים חשמליים מתאי חיידקים.
Shewanella oneidensis הימית ידועה בכינויו "חיידקים הניזונים מחשמל". ואכן, חיידקים אלו מסוגלים להשיג ולהשתמש ישירות באלקטרונים חופשיים להפחתת תחמוצות מתכת. אין זה מפתיע שמאז שהתגלו יכולותיהם הייחודיות, מדענים לא נטשו את ניסיונותיהם להפוך את החיידקים הללו למקורות חיים של אנרגיה חשמלית "נקייה".
למרבה הצער, בפועל התברר שהיה די קשה ללמוד כיצד לגבות מטענים מתאי בודדים, חיים וניידים. אב הטיפוס הראשון של מכשיר המסוגל לבצע משימה כזו הופיע רק לאחרונה. מפתחיו - הצוות של כריסטוף נימאייר מהמכון הטכנולוגי של קרלסרוהה (KIT) - הציגו את הפרויקט במאמר שפורסם ב- ACS Applied Materials & Interfaces.
כדי לנצל את "כוחות העל" של S. oneidensis, מדענים הרכיבו בסיס מורכב - הידרוג'ל מלא בנוזל המורכב מננועות פחמן ושרשראות של חלקיקי סיליקון כדוריים השזורים בחוטי DNA ארוכים.
ניסויי מעבדה הראו כי מבנים כאלה מושכים את S. oneidensis, אך לא חיידקים אחרים. הם אכלסו את הקומפוזיט לכל עומקו - בעוד, לדוגמא, אי קולי נקבעו רק בזהירות על פני השטח. לדברי מדענים, "המורכב הביו -היברידי" נשאר יציב במשך מספר ימים לפחות. בכך ניהל חשמל.
ננו -צינורות פחמן פעלו כאלקטרודה המורכבת מרשת חוטי דקיקים השזורים זה בזה, ואפשרו לאסוף חלקיקים טעונים מפני השטח של התאים המסתבכים בו. מדענים הצליחו לווסת את עבודתה של מערכת כזו בעזרת אנזימים החותכים את ה- DNA במרכב, ועוצרים במהירות את פעילותה האלקטרוכימית.
"ביחד, זה מראה שחומרים דומים פוטנציאליים יכולים למצוא יישום מחוץ לאזורים הקרובים, כגון יצירת חיישנים ביו, ריאקטורים ותאי דלק", מסכם כריסטוף נימאייר.