Kabelbacteriën: levende stroomkabels met ongekende geleidbaarheid

Bacteriën van wel een centimeter lang die leven op de zeebodem bevatten een geleidend vezelnetwerk dat te vergelijken is met de koperen kabels die wij gebruiken om elektriciteit te transporteren. De sterk geleidende vezels leiden mogelijk tot revolutionaire nieuwe materialen en technologieën. Dat heeft een team wetenschappers van de Universiteit Antwerpen (BE), de Technische Universiteit Delft (NL) en de Universiteit Hasselt (BE) recentelijk ontdekt. Kabelbacteriën zijn micro-organismen die bestaan uit duizenden cellen op een rij, samen ruim een centimeter lang. Onderzoek toont aan dat er elektrische stromen door de zeebodem lopen, en alle gegevens wijzen erop dat kabelbacteriën deze stromen opwekken en geleiden. Binnen het kader van een nieuwe studie van het multidisciplinaire team van biologen, chemici en fysici heeft dit raadsel nu is een proces ontwikkeld om één enkele ‘bacteriedraad’ uit een zeebodemstaal te isoleren en bevestigden dit microscopische filament (50 keer dunner dan een mensenhaar) aan een zelfgemaakte opstelling met minuscule elektroden. De wetenschappers ontdekten dat de vezels in de celwanden van de bacteriën een extreem hoge elektrische stroom aankunnen, die goed te vergelijken is met de stroomdichtheid in de koperdraden van onze huishoudtoestellen. De ontdekking van de sterk geleidende vezels in kabelbacteriën is des te opmerkelijker omdat alle bekende biologische materialen (zoals eiwitten, koolhydraten, lipiden of nucleïnezuren) zeer slecht geleidend zijn. De betrokken wetenschappers denken dat ze geleidende vezels de deur kunnen openen naar tal van mogelijkheden voor nieuwe materialen en technologieën. Te denken valt aan biologisch afbreekbare componenten te ontwikkelen voor electronica en zo het elektronische afvalprobleem (‘e-waste’) te verminderen en/of toepassingen in de medische sector.

Meer in Innovatieve Materialen 2019 nummer 5