Наноэлектронику будут производить бактерии

При вводе человеку вещества под названием триптофан, он сразу почувствует желание уснуть. Это же вещество, введённое особым, генетически модифицированным бактериям, может превратить их в электрические проводники микроскопических размеров. Такой опыт был проведён исследователями из University of Massachusets Amherst (Массачусетский университет в Амхерсте). Как надеются американские учёные, крошечные проводники со временем станут элементами инновационных наноэлектронных схем.

Уже более пятнадцати лет в научном мире известно, что бактерии, обитающие в почве, а именно вид Geobacter, под влиянием определённых факторов начинают производство белковых нанонитей, которые богаты железосодержащими веществами. Подобный состав превращает указанные нити в электрические проводники, имеющие, впрочем, достаточно высокое сопротивление.

Как рассказал Derek Lovely (Дерек Лавли), микробиолог Массачусетского университета, после того, как группа исследователей больше узнала о работе нанопроводников, которые произведены бактериями, у них появилась идея, касающаяся того, каким образом это всё можно улучшить.

С целью реализации своей задумки, учёные создали особый штамм бактерий вида Geobacter с очень высоким содержанием триптофана в клетках. Данное вещество, включенное в белковые цепочки и чьи молекулы способны транспортировать электроны, кардинальным образом повысило электрическую проводимость материала, который произвели бактерии.

Бактерии Geobacter в присутствии достаточного количества триптофана производят нанопроводники с удельной электропроводимостью в 2 000 раз выше, чем у нанопроводников, которые произведены не модифицированными бактериями. Такой нанопроводник обладает диаметром в 1,5 нанометра, что в 60 000 раз тоньше волоска человека.

Для того, чтобы получить нанопроводники, обладающие аналогичными с бактериальными нанопроводниками параметрами и размерами, необходимо провести сложные технологические процессы с задействованием множества токсичных материалов. Биологический способ получения нанопроводников - экологически чистый, он не наносит окружающему миру ни малейшего вреда.

По словам Дерека Лавли, удовлетворение постоянно растущих потребностей человечества в электронных устройствах требует появления новых источников материалов высокой чистоты. Модифицированные бактерии могут с успехом выступить в этой роли.

После того, как американские учёные доведут разработку своей технологии до практического создания модифицированными бактериями нанопроводников, ожидается настоящая революция в электронике. Из подобных нанопроводников можно изготавливать электрические проводники, конденсаторы, транзисторы, иные компоненты электронных схем, солнечных батарей, вычислительных устройств и датчиков. Вся такая электроника будет биологически совместима, поэтому её без опаски можно применять в оборудовании и устройствах медицинского назначения.