Elektrisch leitfähige Bakterien. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

Kostenlose technische Bibliothek

NACHRICHTEN AUS WISSENSCHAFT UND TECHNOLOGIE, NEUHEITEN IN DER ELEKTRONIK
Kostenlose technische Bibliothek / Newsfeed

Leitfähige Bakterien

17.06.2016

Normalerweise leiten Proteinmoleküle und supermolekulare Proteinkomplexe keinen elektrischen Strom. Hier gibt es jedoch Ausnahmen, und eine davon ist das getrunkene oder Zottenbakterium Geobacter sulfurreducens. Pili sind lange Proteinstrukturen, die auf der Oberfläche einer Bakterienzelle sitzen (was das Bakterium ziemlich behaart aussehen lässt) und eine Vielzahl von Funktionen erfüllen.

Mithilfe von Röntgenbeugungsmethoden haben amerikanische Wissenschaftler herausgefunden, dass leitfähige Fäden ein wichtiges Merkmal aufweisen - eine Lücke von 0,32 nm wiederholt sich in ihrer Struktur. Aber beim G. sulfurreducens-Stamm, dessen Pili die Fähigkeit verloren hatten, Strom zu leiten, gab es keine solche Lücke von 0,32 nm, die sich entlang der Länge der Zotten wiederholte.

Außerdem waren nichtleitende Pili frei von Aminosäuren mit aromatischen chemischen Gruppen. Es ist bekannt, dass in aromatischen Verbindungen (die einfachste und bekannteste davon ist Benzol aus einem Schulbuch) die Elektronendichte gleichmäßig auf alle Atome verteilt ist, die den Ring bilden; mit anderen Worten, alle am Aufbau des Moleküls beteiligten Elektronen sind sozusagen gleichmäßig über die gesamte aromatische Gruppe verteilt.

Wenn sich die Elektronenorbitale zweier aromatischer Moleküle annähern und überlappen, erhalten die Elektronen sozusagen ein neues Territorium für ihre Nutzung, das sie relativ ungehindert betreten können. Wenn sich solche eng beieinander liegenden Ringe von Punkt A nach Punkt B aufreihen, entsteht zwischen A und B elektrische Leitfähigkeit. Aromatische Gruppen ragen auf den Haaren von G. sulfurreducens wie die Sprossen einer Wendeltreppe hervor und schleudern einander Elektronen zu. Wichtig ist nur, dass sie den richtigen Abstand zueinander haben, und hier sind die erwähnten wiederholten 0,32 nm in den Leitzotten von G. sulfurreducens, das ist genau der richtige Abstand.

Der Artikel in mBio spricht auch über den Grund für das bekannte Phänomen mit leitfähigen Zotten – in früheren Experimenten erhöhte sich ihre elektrische Leitfähigkeit um fast das 100-fache, wenn die Umgebung angesäuert wurde. Es stellte sich heraus, dass mit einer Verringerung des pH-Werts von 10 auf 2 (dh mit einer Erhöhung des Säuregehalts) die periodischen Lücken von 0,32 nm, die für die elektrische Leitfähigkeit in Sägen erforderlich sind, ausgeprägter wurden und sie begannen, Strom besser zu leiten.

Die Aufmerksamkeit, die „Leitbakterien“ genießen, ist durchaus verständlich, denn sie wurden betrunken – das sind fertige Nanodrähte, die man günstig und schnell im Reagenzglas züchten und daraus dann eine Art Nanoelektronik zusammenbauen kann. Wenn sich das Trinken von Geobacter als wirksam erweist und wenn sie einen Weg finden, sie irgendwie zu verbessern, dann werden wir vielleicht in naher Zukunft Gadgets auf der Basis von Bakterienproteinen haben.

<< Zurück: Thecus N2810 Pro NAS 18.06.2016

>> Weiter: Neue Technologie, um Lebensmittel im Kühlschrank frisch zu halten 17.06.2016

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Tablets sind attraktiver als PCs 14.11.2012

Tablet-Computer werden immer beliebter, was dazu führt, dass die Analyseagentur Gartner bis 2016 ein wahnsinniges Umsatzwachstum für diese Geräte prognostiziert. Ob es richtig ist, so lange zu planen, ist noch nicht klar, aber heute ist es unmöglich, offensichtliche Dinge zu leugnen - Käufer achten besonders auf Tablet-Computer. Der jüngste Bericht von PriceGrabber zeigte, dass die Mehrheit der Verbraucher es vorzieht, ein Tablet als Geschenk für die kommenden Feiertage zu erhalten und damit zum ersten Mal PCs zu überholen.

In Zahlen ausgedrückt stellt sich diese Situation wie folgt dar: 59 % der Befragten gaben an, dass sie gerne ein Tablet als Weihnachtsgeschenk erhalten würden.

Ansonsten gibt es keine großen Überraschungen. Apple-Produkte bleiben die beliebtesten. 63 % der Befragten bevorzugen iPad 3- oder iPad 4-Tablet-Computer, während 24 % gerne ein brandneues iPad mini hätten. Zweiundzwanzig Prozent der Befragten sprachen sich für die Tablet-Computer Samsung Galaxy Note Tab aus, weitere zwanzig für das Modell Amazon Kindle Fire HD. Die neuen Microsoft Surface-Geräte liegen immer noch hinter den Hauptkonkurrenten – nur 13 % der „Stimmen“.

Einer der Gründe für die wachsende Popularität von Tablet-Computern ist nicht so sehr die Veröffentlichung vieler interessanter Modelle, sondern das Erscheinen von preiswerten Geräten im Preisbereich von 200 bis 300 US-Dollar.

Wenn wir nur Budget-Modelle von Tablet-Computern betrachten, dann ist Apple iPad mini hier führend - 45% der Käufer würden dieses spezielle Gerät gerne kaufen. Seine Hauptvorteile heißen: Kompaktheit, Tragbarkeit und niedrige Kosten. An zweiter Stelle steht das Amazon Kindle Fire HD mit 27 % der „Stimmen“, an dritter Stelle stehen gleich zwei Optionen: Google Nexus 7 und Amazon Kindle Fire.

Voll sehen Archiv für Wissenschafts- und Technologienachrichten, neue Elektronik

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen