Микробы-электрики: бактерии научились плести провода из никеля

Биологические организмы обычно полагаются на белки или железосерные кластеры, однако кабельные бактерии используют иной подход. В центре их волокон находятся комплексы NiBiD, где атомы никеля окружены серой. Эти молекулярные единицы уложены в стопки, создающие делокализованную сеть для свободного движения электронов. По сути, живые существа производят металл-органические каркасы (MOF) — материалы, которые человечество научилось синтезировать в лабораториях лишь недавно.

Электронная микроскопия показала, что каждое волокно состоит из 11 скрученных нанолент толщиной около 1,4 нанометра. Такая конструкция обеспечивает электропроводность до 15 000 См/см, что делает этот биоматериал одним из самых эффективных проводников в природе, сопоставимым с промышленными токопроводящими чернилами. В отличие от энергозатратного лабораторного синтеза, бактерии собирают эти сложные структуры в воде при комнатной температуре.

Руководитель исследования Филип Мейсман считает, что открытие может изменить подход к производству гибкой электроники. Основная сложность заключается в масштабировании процесса: ученым предстоит доказать, что биологический способ создания «проводов» окажется экономически выгоднее существующих методов печати схем и сенсоров.