Pengembang dari Jerman telah mendemonstrasikan "komposit biohibrida" yang memungkinkan pengumpulan langsung muatan listrik dari sel bakteri.
Marine Shewanella oneidensis dikenal luas sebagai "bakteri yang memakan listrik." Memang, mikroba ini dapat memperoleh dan langsung menggunakan elektron bebas untuk mereduksi oksida logam. Tidak mengherankan bahwa sejak kemampuan unik mereka ditemukan, para ilmuwan tidak mengabaikan upaya mereka untuk mengubah bakteri ini menjadi sumber energi listrik "bersih" yang hidup.
Sayangnya, dalam praktiknya ternyata cukup sulit untuk mempelajari cara mengumpulkan muatan dari sel individu, hidup dan bergerak. Prototipe pertama dari perangkat yang mampu melakukan tugas seperti itu baru muncul baru-baru ini. Pengembangnya - tim Christof Niemeyer dari Institut Teknologi Karlsruhe (KIT) - mempresentasikan proyek tersebut dalam sebuah artikel yang diterbitkan di ACS Applied Materials & Interfaces.
Untuk memanfaatkan "kekuatan super" S. oneidensis, para ilmuwan telah merakit basis komposit - hidrogel berisi cairan yang terdiri dari nanotube karbon dan rantai nanopartikel silikon bulat yang terjalin dengan untaian DNA panjang.
Eksperimen laboratorium telah menunjukkan bahwa struktur seperti itu menarik S. oneidensis, tetapi tidak menarik bakteri lain. Mereka mengisi komposit hingga seluruh kedalamannya - sementara, misalnya, E. coli hanya dipasang dengan hati-hati di permukaan. Menurut para ilmuwan, "komposit biohibrida" tetap stabil setidaknya selama beberapa hari. Dengan melakukan itu, dia menghantarkan listrik.
Karbon nanotube bertindak sebagai elektroda yang terdiri dari jaringan filamen tipis yang terjalin rapat, dan memungkinkan untuk mengumpulkan partikel bermuatan dari permukaan sel yang terjerat di dalamnya. Para ilmuwan mampu mengatur kerja sistem semacam itu dengan bantuan enzim yang memotong DNA dalam komposit, dengan cepat menghentikan aktivitas elektrokimianya.
“Secara keseluruhan, ini menunjukkan bahwa bahan yang berpotensi serupa dapat menemukan aplikasi di luar area terdekat, seperti pembuatan biosensor baru, bioreaktor, dan sel bahan bakar,” rangkum Christoph Niemeyer.