【細菌電線進行電子厘米以上距離】

明道

【細菌電線進行電子厘米以上距離】

 

細菌潛泳尋找氧氣

一種新發現的細菌生活在海底輸送電子厘米以上距離，因此它可以在低氧氣的環境中硫化氫為食。

這是在丹麥和美國的科學家聲稱，誰也表現出成千上萬的微生物形成的燈絲一端嵌入在海洋沉積物和到海水中伸出來的另一端。

了解這種微生物是如何移動的電子可能會導致產生能量的替代技術。

生物學家已經知道了一段時間，家族的細菌Desulfobulbaceae自己的電源消耗在海洋沉積物中的硫化合物。

然而，這將產生硫化氫，在高濃度時是有毒的。

雖然這些細菌消耗硫化氫，這必須在氧的存在下的反應中，涉及到的電子轉移。

海洋沉積物通常都非常低氧氣水平和研究表明，當Desulfobulbaceae目前，硫化物水平穩步提高。

但意想不到的事情發生 - 硫化物水平迅速下降，如果沉積物已經經歷了一個快速的氧氣湧入。

問題是，下拉式菜單中是如此之快，它不能被解釋為從上面的海水的氧分子的擴散。

相反，科學家們認為，許多不同種類的Desulfobulbaceae在沉積物中的細菌被莫名其妙地一起工作，將電子從氧貧困地區的海水，氧氣充足的地方。

孤菌

現在，一隊，其中包括物理學家穆罕默德埃爾 - 納賈爾和他的同事們在南加州大學和奧胡斯大學採取仔細看看沉積物中的細菌，並已取得了驚人的發現 - 似乎只是一個做電子交通不同的細菌，其中創建厘米長的細絲是由成千上萬的微生物一起加入的終端到終端的。

更重要的是，小絲的試驗研究表明，電子沿著特殊的串狀結構內的細菌進行。

長絲電性能的第一研究，通過執行“源 - 漏”的測量值。絲狀菌沉積在絕緣表面上的氧化矽，也包含金電極。

該團隊專注於那些細絲發生彌合兩個電極，允許他們申請沿燈絲電壓測量電子的電流。

但是，當電壓高達10 V被應用於沿細絲，沒有可測量的電流被發現。

這帶領球隊締結細菌不採取行動，像裸導線，而是傳導過程發生 - 就像電纜絕緣護套內。

非常高的電容

要嘗試內部零件的細菌都參與了電子傳遞，薩爾瓦多納賈爾和他的同事們使用一種叫做靜電力顯微鏡（EFM）。

這涉及到一個非常小的電極置於非常接近的表面上的細菌和測量作為電極的電容變化振盪向上和向下。

通過掃描針尖在表面上，該研究小組發現，用於存儲電荷的能力具有非常高的串狀結構只是根據細菌的外膜。

這是很有啟發他們攜帶電荷的作用，將是未來研究的重點，埃爾-納賈爾，告訴physicsworld.com。

發生傳導過程，仍是一個謎：源於兩個完全不同的物理限制的主題的觀點有兩點。

一所學校的思路是，類似金屬和半導體中看到“帶傳導”傳導 - 然而，埃爾 - 納賈爾指出，觀察到的電子遷移率過低，不能支持這個想法。

相反，他主張跳頻模式，即負責從一個位置到下跳沿細菌。

這是一個不連貫的過程，需要多個步驟的地方，有點像一桶水大隊。

埃爾 - 納賈爾認為，除了閃亮的光海底生態系統，更好地了解如何傳導發生，可能會導致實際應用。

他說：我認為這是有可能的遠射細菌電子傳遞開門到新的環境清潔和可再生能源技術，這些生命過程的耦合非生物電極。

這項研究是描述自然。

作者簡介

麥約翰斯頓是physicsworld.com主編

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/2012/oct/26/bacteria-wires-conduct-electrons-over-centimetre-distances