Ogniwa słoneczne zawierające komórki bakterii

Inżynierowie z MIT (Massachusetts Institute of Technology) opracowali materiał składający się z dwóch elementów: materii ożywionej (którą reprezentują komórki bakterii) oraz materii nieożywionej (reprezentowanej przez nanocząsteczki złota). Charakterystyczną cechą materiału – któremu nadali nazwę biofilmu - jest to, że może przewodzić prąd elektryczny oraz emitować światło.

Naukowcy mają nadzieję, że materiał (przypominający z wyglądu śluz i zawierający bakterie podobne do tych, które osadzają się na naszych zębach i powodują, że są one żółte) może w przyszłości posłużyć do budowania układów wchodzących w skład fotowoltaicznych ogniw słonecznych lub biosensorów zdolnych wykrywać toksyny.

Zbudowane przez naukowców hybrydowe biofilmy zachowują się tak jak żywe komórki, które mogą się reprodukować, łączyć ze sobą (zmieniając w ten sposób swoją strukturę) oraz wchodzić w interakcję z otaczającym je środowiskiem. Mogą też zachowywać się jak metal i przewodzić prąd. Wyniki prac zespołu (któremu przewodzi Timothy Lu) zostały opublikowane 23-marca br. na łamach magazynu naukowego Nature Materials.

Zobacz również:

Naukowcy użyli bakterii E. coli, ponieważ biofilm zawiera wtedy specyficznego rodzaju włókna - łańcuchy protein, które przywierają dobrze do podłoża. Włókna można modyfikować dodając do nich peptydy, które wiążą nieożywione nanocząsteczki (np. złota). Nanocząsteczki takie – zachowujące się jak półprzewodnik - można następnie łatwo zagnieżdżać w ożywionej materii, czyli w komórkach bakterii. W efekcie biofilm jest w stanie przewodzić prąd.

Istotną zaletą komórek bakterii jest to, że mogą się one komunikować z innymi komórkami i zmieniać strukturę całego materiału zależnie od tego, jaki rodzaj nieożywionej materii został w nim zagnieżdżony. Naukowcy mają nadzieję, że z czasem uda im się opracować biofilm zachowujący się tak jak niektóre materiały funkcjonujące w przyrodzie. Mają tu na myśli np. kość, które odbierając z otoczenia określone sygnały „wie” jak powinna się rozrastać czy zrastać.


TOP 200