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Les cyborgs microbiens transforment les bactéries en sources d’énergie

Des chercheurs de l’Institut de technologie de Karlsruhe (KIT) en Allemagne développent des « cyborgs microbiens » qui génèrent de l’électricité utilisable en combinant les bactéries Shewanella oneidensis avec un matériau nanocomposite.

Aujourd’hui, tous les appareils électriques sont des morceaux de technologie sans vie alimentés par des batteries sans vie et d’autres sources d’énergie. Cependant, si le concept KIT est amené à un stade pratique, nous pourrions voir des biocapteurs et de minuscules piles à combustible, ou même un jour des smartphones et autres, fonctionnant à l’électricité fournie par des cyborgs microscopiques.

Comme peuvent en témoigner tous ceux qui ont eu le malheur de toucher une anguille électrique ou de marcher sur un poisson torpille, les organismes vivants peuvent produire des quantités surprenantes d’électricité. Cela est vrai non seulement pour les poissons, mais même au niveau microbien avec certaines espèces de bactéries. Ces bactéries exoélectrogènes produisent naturellement des électrons dans le cadre de leurs processus métaboliques, qui migrent ensuite vers la surface extérieure de l’organisme monocellulaire. Le problème est que cette électricité est très difficile à contrôler voire à capter sur une électrode.

L’équipe KIT, dirigée par le professeur Christof M. Niemeyer, a créé un échafaudage pour la bactérie Shewanella oneidensis consistant en un hydrogel poreux composé de nanotubes de carbone et de nanoparticules de silice entrelacées par des brins d’ADN. Cet échafaudage nanocomposite se révèle très attractif pour les bactéries exoélectrogènes, les obligeant à s’y déposer, contrairement à d’autres espèces, comme E. Coli.

Selon l’équipe, cet échafaudage supporte non seulement les bactéries pendant plusieurs jours, il agit également comme un conducteur, produisant une activité électrochimique qui peut être captée par une électrode. De plus, en ajoutant une enzyme qui coupe les brins d’ADN, les scientifiques peuvent contrôler le processus.

« Pour autant que nous le sachions, un matériau biohybride aussi complexe et fonctionnel a été décrit pour la première fois », explique Niemeyer. « Dans l’ensemble, nos résultats suggèrent que les applications potentielles de ces matériaux pourraient même s’étendre au-delà des biocapteurs microbiens, des bioréacteurs et des systèmes de piles à combustible. »

La recherche a été publiée dans ACS Applied Materials & Interfaces .

Adaptation Terra Projects

Source: Institut de technologie de Karlsruhe

Source : https://newatlas.com/

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