Harry Cohen Tanugi

Des scientifiques découvrent une bactérie capable d'utiliser la lumière pour "respirer" de l'électricité

Aujourd'hui, le laboratoire de Malvankar étudie comment la découverte de ce développement pourrait être utilisée pour stimuler la croissance de l'optoélectronique et même capturer le méthane, contribuant ainsi à la lutte contre le réchauffement climatique.

Ce ne sont pas les seules bactéries trouvées pour avoir des propriétés utiles. En août 2018, une équipe de microbiologistes de l'université d'État de Washington. a découvert des bactéries dans le bassin du geyser du lac Heart, dans le parc national de Yellowstone, des bactéries capables de "respirer" l'électricité en faisant passer des électrons vers des métaux ou des minéraux extérieurs, à l'aide de poils saillants ressemblant à des fils.

Lorsque les bactéries échangent des électrons, elles produisent un flux d'électricité qui pourrait être exploité pour des applications de faible puissance. En théorie, tant que les bactéries ont du carburant, elles peuvent produire de l'énergie en continu.

Puis, en juin 2022, une équipe de chercheurs de l'université de Binghamton a découvert que les bactéries étaient capables de produire de l'électricité. a trouvé un moyen d'alimenter des biobatteries pendant des semaines en utilisant trois types de bactéries placées dans des chambres séparées.

Ces découvertes indiquent que la nature peut fournir de nombreuses solutions à certains des problèmes les plus insurmontables d'aujourd'hui. Tout ce qu'il faut, c'est un peu de recherche et de développement dans la bonne direction.

Les conclusions sont les suivantes publiés pour la première fois dans le journal Nature Communications.

Résumé de l'étude :

Le transfert d'électrons microbien induit par la lumière présente un potentiel pour la production efficace de produits chimiques à valeur ajoutée, de biocarburants et de matériaux biodégradables, en raison de la diversité des voies métaboliques. Cependant, la plupart des microbes sont dépourvus de protéines photoactives et ont besoin de photosensibilisateurs synthétiques qui souffrent de photocorrosion, de photodégradation, de cytotoxicité et de génération de radicaux photoexcités qui sont nocifs pour les cellules, limitant ainsi sévèrement la performance catalytique. Par conséquent, il existe un besoin urgent de matériaux photoconducteurs biocompatibles pour une interface électronique efficace entre les microbes et les électrodes. Nous montrons ici que les biofilms vivants de Geobacter sulfurreducens utilisent des nanofils de cytochrome OmcS comme photoconducteurs intrinsèques. La microscopie à force atomique photoconductrice montre une augmentation jusqu'à 100 fois du photocourant dans les nanofils individuels purifiés. Les photocourants répondent rapidement (<100 ms) à l'excitation et persistent de manière réversible pendant des heures. La spectroscopie d'absorption transitoire femtoseconde et les simulations de dynamique quantique révèlent un transfert d'électrons ultrarapide (~200 fs) entre les hèmes des nanofils lors de la photoexcitation, ce qui améliore la densité et la mobilité des porteurs. Notre travail révèle une nouvelle classe de photoconducteurs naturels pour la catalyse de cellules entières.

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