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Cables eléctricos hechos por microbios
(NC&T) Investigadores en la Universidad de Massachusetts en Amherst han descubierto una diminuta estructura biológica que se comporta como un muy buen conductor eléctrico. Este hallazgo ayudará a comprender mejor cómo ciertos microorganismos pueden limpiar las aguas subterráneas y producir electricidad a partir de recursos renovables. También puede tener aplicaciones en el campo emergente de la nanotecnología, el cual desarrolla materiales y dispositivos de dimensiones sumamente pequeñas.
El equipo de investigación de Derek R. Lovley encontró que las estructuras conductoras, conocidas como "nanocables microbianos", son producidas por un microorganismo llamado Geobacter. Los nanocables son increíblemente finos, entre 3 y 5 nanómetros de ancho (20.000 veces más delgados que un cabello humano), pero bastante duraderos y más de mil veces más largos que anchos.
Las Geobacter constituyen un tema de intensa investigación porque son agentes útiles en la biopurificación de aguas subterráneas contaminadas con sustancias nocivas, como por ejemplo metales tóxicos o incluso radiactivos, y petróleo. También tienen la habilidad de convertir los desechos humanos y animales, o la biomasa renovable, en electricidad. Para llevar a cabo estos procesos, la Geobacter debe transferir electrones fuera de la célula hacia metales o electrodos. Esta nueva investigación proporciona una explicación de cómo se produce este fenómeno.
Los estudios anteriores en el laboratorio de Lovley demostraron que la Geobacter produce finas estructuras parecidas a cabellos, en sólo un lado de la célula. El equipo de Lovley especuló con que estas estructuras podrían ser cables en miniatura, que, extendiéndose desde la célula, le permitirían a la Geobacter poner en práctica su singular capacidad de transferir electrones hacia metales y electrodos. Esto fue confirmado en un estudio en el que la microbióloga Gemma Reguera, en colaboración con los físicos Mark T. Tuominen y Kevin D. McCarthy, investigó los "pelos" con un microscopio atómico, verificando que son muy conductores. Más aún, cuando la Geobacter fue modificada genéticamente para impedir que produjera estos cabellos, ya no pudo transferir electrones.
La Geobacter fue descubierta por Lovley en 1987 en el fondo cenagoso del río Potomac en Washington D.C., y durante los últimos 18 años su investigación se ha ganado la atención de los medios de comunicación, recibiendo fondos tanto del gobierno como de fuentes privadas. Estos diminutos organismos, ampliamente presentes tanto en la tierra como en sedimentos acuáticos, han revelado su posible eficacia como limpiadores de derrames tóxicos y como generadores de energía. Son bacterias anaerobias (viven sin oxígeno) que usan los metales para obtener energía de la misma manera que los humanos y otros organismos emplean el oxígeno. Las Geobacter han sido utilizadas para ayudar a eliminar la contaminación producida en el subsuelo por vertidos de petróleo, la polución de las aguas subterráneas por los vertederos de basura, y también para extraer el uranio de las aguas subterráneas contaminadas.
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