近年来,利用天然氨基酸制成的电子纳米结构因其成本低廉、加工简便且无毒性而备受关注。然而,大多数天然氨基酸衍生材料具有绝缘性能,限制了其电子传导应用。最新研究发现,一种名为Geobacter sulfurreducens的细菌及其提取的菌毛纳米线(即微生物纳米导线)表现出类金属的导电性,其电子导电率约为5毫西门子每厘米,接近合成金属纳米结构的导电性能。这些微生物纳米导线可以在厘米尺度上传导电流,远超细菌本身的尺寸数千倍。此外,研究还发现,通过调控基因表达或在晶体管配置中调节门极电压,可以实现对生物膜导电性的调节。导电性能随温度变化的特性类似于无序金属,且经过工艺处理后,导电性可以进一步增强。这一发现不仅揭示了微生物电子传导的机制,也为微生物电子器件的开发提供了新的思路。
微生物纳米电网的可调节金属性质及其潜在应用
核心摘要:
本文报道了微生物Geobacter sulfurreducens及其菌毛纳米线展现出类金属的导电性,并可通过基因调控和工艺处理调节导电性能,为微生物电子学和纳米材料的研究提供新方向。