三年前,丹麦奥尔胡斯大学的研究人员发现了一些完全无法预测的,可测量的电流流过完全不受干扰的海床。在发现之时,尚不清楚电流是由什么传导的,但理论是电流可能“通过联合的外部布线网络”流过不同的细菌。
但是,现在已经揭开了谜底–整个过程发生在只有一厘米长的细菌内部。这些产生了一种活动的电缆。这一发现打开了电子和能源技术不同领域的各种潜在应用。
每个“电缆细菌”都具有可导电的“一束绝缘电线”,从而允许电流从一端流到另一端。
奥尔胡斯大学写道:“电和海水通常是不好的混合物。因此,几年前奥胡斯大学的科学家在海底生物过程之间发现电流时,就感到非常惊讶。从那以后,他们一直在寻找解释,并与美国南加州大学的合作伙伴一起,在自然界中表现出了轰动性的结果。”“我们的实验表明,海底的电连接必须是由细菌建立的固体结构, ”奥尔胡斯大学的博士生Christian Pfeffer说。
只需在海底上水平移动一根细线就可以中断电流。就像我们的电缆可能会因损坏而中断一样。
研究人员使用显微镜发现了迄今为止未知类型的细菌。研究人员每次测量电流时都会出现的一个长的,多细胞的细胞。
奥尔胡斯大学的尼尔斯·里斯加德·彼得森说:“当细菌在我们内部看到膜包裹的线状串时,这些细菌应该是电缆的想法真是难以置信。”
这种新细菌比人的头发稀薄约100倍。整个细菌本质上是一根电缆,其内部具有大量绝缘电线-几乎与我们日常使用的普通电缆的制造方式相同。
“这种独特的绝缘生物导线看起来很简单,但是在纳米级却具有令人难以置信的复杂性,”奥胡斯大学的博士生Jie Song说,他使用纳米工具绘制了电缆细菌的电学特性。
“在一个不受干扰的海床中,数万公里的电缆细菌生活在一个平方米的海床下。传导电流的能力为电缆细菌带来了巨大的好处,以至于它可以从海底的分解过程中征服许多能量。”
与其他所有已知的生命形式相比,这些电缆细菌能够“在海床的无氧部分中维持高效燃烧。它仅要求个体的一端到达海水提供给海床顶部毫米的氧气。燃烧是食物中的电子向氧气的转移,细菌的内层金属丝可以控制这一距离超过一厘米。但是,小的干扰会导致易碎细菌中的致命“电缆断裂”。
已经有许多国际实体对这种细菌的研究表现出兴趣。这种细菌不仅可以改变我们对生物电子学的理解,并彻底改变这一领域。但是细菌确实以其独特性脱颖而出-关于它们或类似细菌在地球生命发展中可能发挥的作用,还有很多未知的地方。
到目前为止,任何潜在的应用都是理论上的,但是这些细菌似乎不太可能在新技术的开发中不被大量使用。
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