La luz acelera la conductividad en la "red eléctrica" de la naturaleza
"Es una forma completamente diferente de fotosíntesis"
El mundo natural posee su propia red eléctrica intrínseca, compuesta por una red global de minúsculos nanocables generados por bacterias en el suelo y los océanos que "respiran" exhalando el exceso de electrones.
Bacterias que producen nanocables formados por el citocromo OmcS.
Ella Maru Studio
En un nuevo estudio, investigadores de la Universidad de Yale descubrieron que la luz es un sorprendente aliado para fomentar esta actividad electrónica dentro de las bacterias de la biopelícula. Al exponer a la luz los nanocables producidos por las bacterias, descubrieron que la conductividad eléctrica se multiplicaba por 100.
Los resultados se publicaron el 7 de septiembre en la revista Nature Communications,
"Los espectaculares aumentos de corriente en los nanocables expuestos a la luz muestran una fotocorriente estable y robusta que persiste durante horas", afirma el autor principal, Nikhil Malvankar, profesor asociado de Biofísica Molecular y Bioquímica (MBB) en el Instituto de Ciencias Microbianas de Yale, en el Campus Oeste de la ciudad.
Los resultados podrían aportar nuevas ideas para que los científicos busquen formas de explotar esta corriente eléctrica oculta con diversos fines, desde la eliminación de residuos de riesgo biológico hasta la creación de nuevas fuentes de combustible renovable.
Casi todos los seres vivos respiran oxígeno para deshacerse del exceso de electrones al convertir los nutrientes en energía. Sin embargo, sin acceso al oxígeno, las bacterias del suelo que viven en las profundidades de los océanos o enterradas bajo tierra han desarrollado durante miles de millones de años una forma de respirar "respirando minerales", como si bucearan, a través de diminutos filamentos de proteínas llamados nanocables.
Cuando las bacterias fueron expuestas a la luz, el aumento de la corriente eléctrica sorprendió a los investigadores porque la mayoría de las bacterias analizadas existen en las profundidades del suelo, lejos del alcance de la luz. Estudios anteriores habían demostrado que cuando se exponían a la luz las bacterias productoras de nanocables crecían más rápido.
"Nadie sabía cómo ocurría esto", dijo Malvankar.
En el nuevo estudio, un equipo de Yale dirigido por el investigador postdoctoral Jens Neu y la estudiante de posgrado Catharine Shipps concluyó que una proteína que contiene metales conocida como citocromo OmcS -que compone los nanocables bacterianos- actúa como un fotoconductor natural: los nanocables facilitan enormemente la transferencia de electrones cuando las biopelículas se exponen a la luz.
"Se trata de una forma de fotosíntesis completamente diferente", afirma Malvankar. "Aquí, la luz acelera la respiración de las bacterias gracias a la rápida transferencia de electrones entre los nanocables".
El laboratorio de Malvankar está estudiando cómo este conocimiento de la conductividad eléctrica bacteriana podría utilizarse para estimular el crecimiento de la optoelectrónica -un subcampo de la fotónica que estudia los dispositivos y sistemas que encuentran y controlan la luz- y capturar el metano, un gas de efecto invernadero conocido por ser un importante contribuyente al cambio climático global.
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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