Nanotecnologia

Fio elétrico produzido por bactéria deixa nanoeletrônica mais verde

Biofio produzido por bactéria deixa nanoeletrônica mais verde
Nesta plataforma de testes, o biofio bacteriano foi usado para fazer uma conexão entre dois eletrodos. [Imagem: UMass Amherst]

Fios bacterianos

Biólogos usaram engenharia genética para criar uma nova cepa de bactéria que produz nanofios com excelente condutividade elétrica, e compostos unicamente de aminoácidos naturais e atóxicos.

Os biofios têm uma eficiência equivalente à dos melhores nanofios inorgânicos já sintetizados em laboratório, o que os torna adequados para a construção de dispositivos nanoeletrônicos.

A equipe vem aperfeiçoando seus nanofios bacterianos há vários anos, e agora eles acreditam ter alcançado um patamar adequado para aplicações práticas.

Nanofios microbianos

"Conforme aprendemos mais sobre como os nanofios microbianos funcionam, percebemos que pode ser possível melhorar o design da natureza," disse o professor Derek Lovley, da Universidade de Massachusetts, nos EUA. "Sabíamos que uma classe de aminoácidos era importante para a condutividade, assim, rearranjamos esses aminoácidos para produzir um nanofio sintético que nós achávamos que poderia ser mais condutor."

Não apenas deu certo, como os resultados superaram as expectativas, com os novos biofios sendo 2.000 vezes mais condutores do que os fios bacterianos naturais. Além disso, os novos biofios ficaram mais finos - na verdade, eles têm metade da espessura do fio natural produzido pela geobactéria (Geobacter sulfurreducens) não modificada geneticamente.

A expectativa é que esses biofios quase naturais, que não exigem nenhum processo químico agressivo para serem produzidos e não contêm nenhum elemento tóxico, possam adicionar uma pitada de "verde" na nanoeletrônica.

Biofios

Embora o biofio seja feito de proteína, ele apresenta uma resistência à degradação surpreendente. "É uma proteína muito incomum," disse Lovley, acrescentando que seus estudantes tiveram que trabalhar por meses para descobrir uma forma de destruir os nanofios.

"Ficamos deslumbrados com o resultado. A condutividade do biofio excede a de muitos tipos de nanofios orgânicos produzidos quimicamente com diâmetros similares. O diâmetro extremamente fino, de 1,5 nanômetro, significa que milhares de fios podem ser facilmente inseridos em um espaço muito pequeno," finalizou o pesquisador.

Bibliografia:

Synthetic Biological Protein Nanowires with High Conductivity
Yang Tan, Ramesh Y. Adhikari, Nikhil S. Malvankar, Shuang Pi, Joy E. Ward, Trevor L. Woodard, Kelly P. Nevin, Qiangfei Xia, Mark T. Tuominen, Derek R. Lovley
Small
DOI: 10.1002/smll.201601112




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