Углеродные нанотрубки повышают эффективность «нанобионических» бактериальных солнечных элементов

В новом исследовании команда EPFL дала бактериям импульс, вставив углеродные нанотрубки — крошечные свернутые листы графена, который известен своей проводимостью. Бактерии с нанотрубками могли производить в 15 раз больше электричества, чем их немодифицированные собратья, из того же количества солнечного света.

Исследователи говорят, что поместить нанотрубки внутрь бактерий — непростая задача, но они справились с этим, украсив их поверхность положительно заряженными белками. Это притягивает их к внешним мембранам бактерий, которые заряжены отрицательно. Это сработало на двух видах бактерий, Synechocystis и Nostoc, которые имеют очень разные формы.

Но, возможно, самая интригующая часть заключается в том, что во время деления бактерии передают углеродные нанотрубки (и лучшие электрические свойства) новым клеткам. Со временем их становится меньше, поскольку концентрация углеродных нанотрубок распределяется между все большим количеством клеток, но это интересное доказательство концепции того, что команда называет унаследованной нанобионикой.

«Это похоже на искусственную конечность, которая дает возможности, превосходящие те, которые вы можете достичь естественным образом», — сказал профессор Ардемис Богоссян, автор исследования. «А теперь представьте, что ваши дети могут унаследовать эти свойства от вас, когда родятся. Мало того, что мы придали бактериям искусственное поведение, это поведение также унаследовано их потомками. Это наша первая демонстрация унаследованной нанобионики».

Команда говорит, что, помимо производства новых фотоэлектрических устройств, этот метод введения углеродных нанотрубок также может быть полезен для мониторинга внутренней работы бактерий или для отслеживания родословной между поколениями в популяции.

Исследование было опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.