أضواء على الأبحاث

ميكروبات دؤوبة تبني أسلاكًا كهربائية

  • Published online:

Credit: EYE OF SCIENCE/SPL

يتمتع بعض أنواع البكتيريا المُوصِّلة للكهرباء بموهبةٍ خفية؛ إذ تُشيِّد تلك الأنواع شبكاتٍ من مركبات كبريتيد النحاس على الأقطاب الكهربائية النحاسية التي تنمو فوقها، مما يزيد من قدرتها على توصيل الكهرباء.

يتسم النحاس بمقاومته للكائنات العضوية الدقيقة، وكثيرًا ما كان يدخل في تركيب الطبقة المضادة للبكتيريا التي تُطلَى بها هياكل السفن. ومع ذلك.. فبينما كان الباحث أوفه شرودر وزملاؤه في جامعة براونشفايج التقنية في ألمانيا يدرسون بكتيريا Geobacter sulfurreducens الموصلة للكهرباء، بغرض استخدامها في خلايا الوقود، اكتشفوا أنَّ هذه الميكروبات تنمو وتترعرع على السطوح النحاسية، وتشكل طبقاتٍ صلدة تُسمى بالأغشية الحيوية.

وإضافةً إلى ذلك.. ولَّدت الأغشية الحيوية لتلك البكتيريا على أقطاب النحاس تيارًا كهربائيًّا، تبلغ شدته ضعف شدة التيار الذي تُولِّده على أقطاب الجرافيت. وقد كشف التحليل الكيميائي وجود مواد صلبة من كبريتيد النحاس في جميع أجزاء تلك الأغشية. واستنتج الفريق أنَّ هذه البكتيريا تستعين بالتفاعلات الكيميائية التي تتمُّ بين القطب النحاسي وأيونات الكبريتات الموجودة في مصادر غذائها، من أجل تكوين "أسلاك" من كبريتيد النحاس، تعزز تدفق التيار الكهربائي.

ويأمل الباحثون أن تساعد هذه الاكتشافات على تحسين أداء خلايا الوقود التي تُستخدم فيها البكتيريا الموصلة للكهرباء.

(Energy Environ. Sci. (2020