Bakterie przewodzące. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Bakterie przewodzące

17.06.2016

Zazwyczaj cząsteczki białka i nadcząsteczkowe kompleksy białkowe nie przewodzą prądu elektrycznego. Są tu jednak wyjątki, a jednym z nich jest wypita lub kosmki bakteria Geobacter sulfurreducens. Pili to długie struktury białkowe, które znajdują się na powierzchni komórki bakteryjnej (co sprawia, że bakteria wygląda dość owłosiona) i pełnią różnorodne funkcje.

Wykorzystując metody dyfrakcji rentgenowskiej, amerykańskim naukowcom udało się odkryć, że nici przewodzące mają ważną cechę – w ich strukturze powtarza się szczelina 0,32 nm. Ale w szczepie G. sulfurreducens, którego pilusy utraciły zdolność przewodzenia prądu, nie było takiej przerwy 0,32 nm powtarzającej się wzdłuż kosmków.

Ponadto pilusy nieprzewodzące były pozbawione aminokwasów z aromatycznymi grupami chemicznymi. Wiadomo, że w związkach aromatycznych (z których najprostszym i najbardziej znanym jest benzen z podręcznika szkolnego) gęstość elektronowa jest równomiernie rozłożona na wszystkich atomach tworzących pierścień; innymi słowy, wszystkie elektrony biorące udział w tworzeniu cząsteczki są niejako równomiernie rozłożone w całej grupie aromatycznej.

Kiedy orbitale elektronowe dwóch cząsteczek aromatycznych zbliżają się i nakładają, elektrony niejako otrzymają nowe terytorium do ich wykorzystania, do którego mogą wejść stosunkowo bez przeszkód. Jeśli takie blisko rozmieszczone pierścienie zbiegają się od punktu A do punktu B, wówczas przewodność elektryczna wystąpi między A i B. Grupy aromatyczne wystają na włosach G. sulfurreducens jak szczeble spiralnych schodów, rzucając sobie elektrony. Ważne jest tylko, aby znajdowały się w odpowiedniej odległości od siebie, a tutaj jest wspomniane powtarzane 0,32 nm w przewodzących kosmkach G. sulfurreducens, to jest dokładnie właściwa odległość.

Artykuł w mBio mówi również o przyczynie znanego zjawiska kosmków przewodzących – we wcześniejszych eksperymentach ich przewodność elektryczna wzrosła prawie 100-krotnie, gdy środowisko zostało zakwaszone. Okazało się, że wraz ze spadkiem pH z 10 do 2 (czyli ze wzrostem kwasowości) okresowe przerwy 0,32 nm niezbędne do przewodności elektrycznej pił stały się bardziej wyraźne i zaczęły lepiej przewodzić prąd.

Uwaga, jaką cieszą się „bakterie przewodzące” jest całkiem zrozumiała, bo były pijane – to gotowe nanodruty, które można tanio i szybko hodować w probówce, a następnie składać z nich jakąś nanoelektronikę. Jeśli picie geobacter okaże się skuteczne i jeśli znajdą sposób, aby jakoś je poprawić, być może w niedalekiej przyszłości będziemy mieli gadżety oparte na białkach bakteryjnych.

<< Powrót: Thecus N2810 Pro NAS 18.06.2016

>> Naprzód: Nowa technologia utrzymująca świeżość żywności w lodówce 17.06.2016

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Udowodniono istnienie reguły entropii dla splątania kwantowego 09.05.2024

Mechanika kwantowa wciąż zadziwia nas swoimi tajemniczymi zjawiskami i nieoczekiwanymi odkryciami. Niedawno Bartosz Regula z Centrum Obliczeń Kwantowych RIKEN i Ludovico Lamy z Uniwersytetu w Amsterdamie przedstawili nowe odkrycie dotyczące splątania kwantowego i jego związku z entropią. Splątanie kwantowe odgrywa ważną rolę we współczesnej nauce i technologii informacji kwantowej. Jednak złożoność jego struktury utrudnia zrozumienie go i zarządzanie nim. Odkrycie Regulusa i Lamy'ego pokazuje, że splątanie kwantowe podlega zasadzie entropii podobnej do tej obowiązującej w układach klasycznych. Odkrycie to otwiera nowe perspektywy w dziedzinie informatyki i technologii kwantowej, pogłębiając naszą wiedzę na temat splątania kwantowego i jego powiązania z termodynamiką. Wyniki badań wskazują na możliwość odwracalności transformacji splątania, co mogłoby znacznie uprościć ich zastosowanie w różnych technologiach kwantowych. Otwarcie nowej reguły ... >>

Mini klimatyzator Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Lato to czas relaksu i podróży, jednak często upały potrafią zamienić ten czas w udrękę nie do zniesienia. Poznaj nowość od Sony - miniklimatyzator Reon Pocket 5, który obiecuje zapewnić użytkownikom większy komfort lata. Sony wprowadziło do oferty wyjątkowe urządzenie – miniodżywkę Reon Pocket 5, która zapewnia schłodzenie ciała w upalne dni. Dzięki niemu użytkownicy mogą cieszyć się chłodem w dowolnym miejscu i czasie, po prostu nosząc go na szyi. Ten mini klimatyzator wyposażony jest w automatyczną regulację trybów pracy oraz czujniki temperatury i wilgotności. Dzięki innowacyjnym technologiom Reon Pocket 5 dostosowuje swoje działanie w zależności od aktywności użytkownika i warunków otoczenia. Użytkownicy mogą łatwo regulować temperaturę za pomocą dedykowanej aplikacji mobilnej połączonej przez Bluetooth. Dodatkowo dla wygody dostępne są specjalnie zaprojektowane koszulki i spodenki, do których można doczepić mini klimatyzator. Urządzenie może och ... >>

Energia z kosmosu dla Starship 08.05.2024

Wytwarzanie energii słonecznej w przestrzeni kosmicznej staje się coraz bardziej wykonalne wraz z pojawieniem się nowych technologii i rozwojem programów kosmicznych. Szef startupu Virtus Solis podzielił się swoją wizją wykorzystania statku kosmicznego SpaceX do stworzenia orbitalnych elektrowni zdolnych zasilić Ziemię. Startup Virtus Solis zaprezentował ambitny projekt stworzenia elektrowni orbitalnych przy użyciu statku Starship firmy SpaceX. Pomysł ten mógłby znacząco zmienić dziedzinę produkcji energii słonecznej, czyniąc ją bardziej dostępną i tańszą. Istotą planu startupu jest obniżenie kosztów wystrzeliwania satelitów w przestrzeń kosmiczną za pomocą Starship. Oczekuje się, że ten przełom technologiczny sprawi, że produkcja energii słonecznej w kosmosie stanie się bardziej konkurencyjna w stosunku do tradycyjnych źródeł energii. Virtual Solis planuje budowę dużych paneli fotowoltaicznych na orbicie, wykorzystując Starship do dostarczenia niezbędnego sprzętu. Jednak jedno z kluczowych wyzwań ... >>

Nowa metoda tworzenia potężnych akumulatorów 08.05.2024

Wraz z rozwojem technologii i coraz większym wykorzystaniem elektroniki, kwestia tworzenia wydajnych i bezpiecznych źródeł energii staje się coraz pilniejsza. Naukowcy z Uniwersytetu w Queensland zaprezentowali nowe podejście do tworzenia akumulatorów cynkowych o dużej mocy, które mogą zmienić krajobraz branży energetycznej. Jednym z głównych problemów tradycyjnych akumulatorów wodnych było ich niskie napięcie, co ograniczało ich zastosowanie w nowoczesnych urządzeniach. Ale dzięki nowej metodzie opracowanej przez naukowców udało się pokonać tę wadę. W ramach swoich badań naukowcy zajęli się specjalnym związkiem organicznym – katecholem. Okazało się, że jest to ważny element, który może poprawić stabilność akumulatora i zwiększyć jego wydajność. Takie podejście doprowadziło do znacznego wzrostu napięcia akumulatorów cynkowo-jonowych, czyniąc je bardziej konkurencyjnymi. Zdaniem naukowców takie akumulatory mają kilka zalet. Mają b ... >>

Zawartość alkoholu w ciepłym piwie 07.05.2024

Piwo, jako jeden z najpopularniejszych napojów alkoholowych, ma swój niepowtarzalny smak, który może zmieniać się w zależności od temperatury spożycia. Nowe badanie przeprowadzone przez międzynarodowy zespół naukowców wykazało, że temperatura piwa ma znaczący wpływ na postrzeganie smaku alkoholu. Badanie prowadzone przez naukowca zajmującego się materiałami Lei Jianga wykazało, że w różnych temperaturach cząsteczki etanolu i wody tworzą różnego rodzaju skupiska, co wpływa na postrzeganie smaku alkoholu. W niskich temperaturach tworzą się bardziej piramidalne skupiska, co zmniejsza ostrość smaku „etanolu” i sprawia, że napój ma mniej alkoholowy smak. Wręcz przeciwnie, wraz ze wzrostem temperatury grona stają się bardziej łańcuchowe, co skutkuje wyraźniejszym alkoholowym posmakiem. To wyjaśnia, dlaczego smak niektórych napojów alkoholowych, takich jak baijiu, może zmieniać się w zależności od temperatury. Uzyskane dane otwierają nowe perspektywy dla producentów napojów, ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Najszybszy superkomputer Summit na świecie 13.06.2018

Od 2013 r. najszybszy komputer na świecie należy do Chin, w 2016 r. palma przeszła do Szwajcarii, a teraz przejęły ją Stany Zjednoczone.

Szczyt znajduje się w Narodowym Laboratorium Oak Ridge. Jest w stanie wykonać około 200 biliardów obliczeń na sekundę, czyli milion razy szybciej niż przeciętny komputer domowy i dwa razy szybciej niż poprzedni rekordzista w tej dziedzinie. Zatrudnia około 37000 XNUMX procesorów i zajmuje powierzchnię dwóch kortów tenisowych.

Ale najciekawszą rzeczą w Summit jest cel jego powstania. Komputer jest specjalnie nastawiony na funkcjonowanie sztucznej inteligencji, posiada 28000 XNUMX GPU zoptymalizowanych pod kątem algorytmów uczenia maszynowego.

Dzięki możliwościom, jakie oferuje Summit, naukowcy mogą zastosować uczenie maszynowe do rozwiązywania problemów astronomii, chemii i biologii. Na przykład Summit może analizować obrazy z teleskopów w celu wyszukiwania obiektów na żądanie lub analizować złożone DNA w celu rozpoznania struktury białek.

Co więcej, celem Stanów Zjednoczonych, Chin i kilku krajów UE jest stworzenie komputera zdolnego do wykonywania jednego trylionu obliczeń na sekundę, czyli powinno być pięć razy wydajniejsze niż Summit. W Stanach Zjednoczonych takie nadzieje pokłada się w komputerze Aurora, który ma zostać ukończony w 2021 roku.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn