鼻から空気を取り入れて肺を満たし、それから口から吐き出します…いいえ、これは瞑想ビデオではありません。私たちは、人間、そして私たちと同じような他の動物がどのようにかを考えているだけです。これらすべてのことから、細菌はまったく異なる方法で呼吸をしていることがわかります。これを行うと電気がにじみ出る人もいます。
それでおしまい。私たちが空気を吸うたびに二酸化炭素を吐き出すのと同じように、電気を放出する細菌が存在します。これらはジオバクター属の種で、 地下水で比較的よく見られます。もちろん、非常に小さな細菌であるため、 の発電機のようなものではありません…しかし、はい、それは生息する環境から有機物質を吸い込み、微小な電流を形成する電子を吐き出します。
自然から生まれたマイクロ発電機
しかし、科学者が最も興味を持っているのは、ジオバクターがどのようにして電気を生成し、放出するかを理解することです。したがって、バクテリアを生物学的かつ自然な生成装置として使用することが可能になることは誰にもわかりません。この意味で、 の研究者らによって最近発表され、雑誌『Nature Chemical Biology』に掲載された研究では、非常に興味深い発見がなされました。
科学は、ジオバクターが「ナノワイヤー」と呼ばれる構造を通して電子を放出していることをすでに知っていました。フィラメントはよりも 10 万分の 1 小さいが、微生物自体よりははるかに大きいものです。これらのナノワイヤは、数千個のバクテリアのサイズに相当する距離まで電子を送信することができます。まるで 1 キロメートル以上にわたって電子を飛ばすことができるかのようです。
バクテリアはこれまで「爆発」し、これらの電子が、それほど近くにない可能性のある何らかのミネラル（通常は酸化鉄）に吸収されるようにしました。特に劣悪な環境にある場合、電子をさらに「飛ばす」ための適応が現れます。そして、この電気を活用しようというアイデアが生まれます。
衝撃的な組み合わせ
見たり遊んだりしたことがあるなら、磁石に似たマグネマイトという種を覚えているかもしれません。彼が他のマグネマイトとチームを組んだとき、彼はより強力でより多くの電気を持ったマグネトンに進化しました。なぜこのようなことを言うのでしょうか?
それは、多かれ少なかれ、ジオバクター属の一部の種が行うことだからです。
電気にさらされると、ジオバクター硫黄は細菌を数百匹の集団で「くっつけ」ます。したがって、彼らは単独でできるよりもさらに長い距離まで電子を吐き出すことができます。野生下では、これは生存戦略として機能します。私たちにとって、それはこれらの微生物を生物学的電池として使用することを意味するかもしれません。
これは、細菌が自然に放出するエネルギーが非常に少ないためです。 2008 年に製造されたGeobacter燃料電池の排出量はわずか 36 ミリワットでした。ミリワットはワットの 1,000 分の 1 であり、携帯電話の充電器には少なくとも 5 ワットの充電器があるため、計算してみると、36 ミリワットが非常に小さいことが理解できますよね。
したがって、科学者は、微生物から作られたバッテリーを携帯電話に搭載する前に、これらのメカニズムを理解し、細菌のエネルギー生成を増幅する方法を知る必要があります。いずれにせよ、今回発表された研究はこの方向に大きな一歩を踏み出しました。
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