naar top
Menu
Logo Print

Bacteriële stroomkabels

Kabelbacteriën zorgen voor ongekende geleidbaarheid
magazine

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. Dat ontdekten wetenschappers van UAntwerpen, TU Delft en Universiteit Hasselt. Deze kabelbacteriën zijn meercellige bacteriën met duizenden cellen op een rij.
Tot nu toe was er geen direct bewijs van hun geleidend vermogen.

De wetenschappers ontwikkelden een procedure om één bacteriedraad (50 keer dunner dan een mensenhaar) uit een zeebodemstaal te isoleren en bevestigden dit microscopische filament aan een zelfgemaakte opstelling met minuscule elektroden. Het team stelde vast dat er een sterke stroom door de dunne kabelbacterie liep. Het behandelingsproces van de bacteriën werd verder verfijnd tot er een stroom meetbaar was in een filament van meer dan 1 cm lang. De potentiële afstand voor biologisch elektronentransport bleek veel groter dan aangenomen. Het eerdere record was ca. 1 µm. Kabelbacteriën kunnen ladingen efficiënt transporteren over centimeters.
In de celwand van de bacteriën loopt over de hele lengte een parallel-vezelnetwerk.
Het onderzoeksteam vond een soort chemische carwash uitgevonden waarmee het stapsgewijs celmateriaal kan verwijderen, tot enkel de vezelstructuur achterblijft. Bij plaatsing van die vezelstructuur op de elektrodeopstelling werden opnieuw sterke stromen waarneembaar, wat aantoont dat het vezelnetwerk in de celwand wel degelijk de geleidende structuur is. Metingen toonden aan dat de vezels een extreem hoge elektrische stroom aankunnen, te vergelijken met de stroomdichtheid in de koperdraden van huishoudtoestellen. Ook is de geleidbaarheid van de vezels hoog, met waarden van meer dan 20 S cm-1, waarmee ze niet moeten onderdoen voor de laatste nieuwe geleidende polymeren die in flexibele zonnepanelen of vouwbare telefoons worden gebruikt. De vezels leiden mogelijk tot revolutionaire nieuwe materialen en technologieën.