13.05.2022 - Yale University

El enfriamiento acelera los electrones en nanocables bacterianos

Esto es muy sorprendente porque el enfriamiento suele congelar los electrones y ralentizarlos en los materiales orgánicos

El suelo bajo nuestros pies y bajo el fondo del océano es una red cargada eléctricamente, producto de las bacterias que "exhalan" el exceso de electrones a través de diminutos nanocables en un entorno carente de oxígeno. Los investigadores de la Universidad de Yale han estado estudiando formas de mejorar esta conductividad eléctrica natural dentro de los nanocables de una centésima de anchura de un cabello humano, identificando el mecanismo del flujo de electrones.

En un nuevo estudio publicado en Science advances, un equipo dirigido por el estudiante de posgrado Peter Dahl con Nikhil Malvankar, profesor adjunto de Biofísica Molecular y Bioquímica en el Instituto de Ciencias Microbianas, y Víctor Batista, profesor de Química, descubrió que los nanocables mueven 10.000 millones de electrones por segundo sin ninguna pérdida de energía. Estos estudios explican la notable capacidad de estas bacterias para enviar electrones a largas distancias. El equipo también descubrió que el enfriamiento del entorno de los nanocables de Geobacter desde la temperatura ambiente a la congelación aumenta la conductividad 300 veces. Esto es muy sorprendente porque el enfriamiento suele congelar los electrones y ralentizarlos en los materiales orgánicos. Combinando los experimentos con la teoría, los investigadores descubrieron que las temperaturas más frías reestructuran los enlaces de hidrógeno y aplanan las proteínas hemo dentro de los nanocables, mejorando así el flujo de electricidad. Aprovechar esta red eléctrica natural podría conducir algún día al desarrollo de circuitos eléctricos vivos y autorreparables, nuevas fuentes de electricidad y estrategias de biorremediación.

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