p Cientistas patrocinados pelo Office of Naval Research (ONR) modificaram geneticamente uma bactéria comum do solo para criar fios elétricos que não apenas conduzem eletricidade, mas são milhares de vezes mais finos que um fio de cabelo humano. p À medida que os dispositivos eletrônicos tocam cada vez mais todas as facetas da vida das pessoas, há um apetite crescente por tecnologia menor, mais rápido, mais móvel e poderoso do que nunca. Graças aos avanços da nanotecnologia (manipulação de matéria em escala atômica ou molecular), a indústria pode fabricar materiais com apenas bilionésimos de um metro de espessura.

p Os pesquisadores patrocinados pela ONR - liderados pelo microbiologista Dr. Derek Lovley da Universidade de Massachusetts Amherst - dizem que seus fios projetados podem ser produzidos usando recursos de energia "verde" renovável, como a energia solar, dióxido de carbono ou resíduos vegetais; são feitos de não tóxico, proteínas naturais; e evitar processos químicos agressivos normalmente usados ​​para criar materiais nanoeletrônicos.

p "Pesquisas como a do Dr. Lovley podem levar ao desenvolvimento de novos materiais eletrônicos para atender à crescente demanda por materiais menores, dispositivos de computação mais poderosos, "disse a Dra. Linda Chrisey, um oficial de programa no Departamento de Desempenho de Warfighter da ONR, que patrocina a pesquisa. "Ser capaz de produzir fios extremamente finos com materiais sustentáveis ​​tem um enorme potencial de aplicação como componentes de dispositivos eletrônicos, como sensores, transistores e capacitores. "

p A peça central do trabalho de Lovley é Geobacter, uma bactéria que produz nanofios microbianos - filamentos de proteínas semelhantes a cabelos que se projetam do organismo - permitindo que ele faça conexões elétricas com os óxidos de ferro que sustentam seu crescimento no solo. Embora Geobacter naturalmente carregue eletricidade suficiente para sua própria sobrevivência, a corrente é muito fraca para uso humano, mas é o suficiente para ser medido com eletrodos.

p A equipe de Lovley ajustou a composição genética da bactéria para substituir dois aminoácidos naturalmente presentes nos fios com triptofano - que é culpado (incorretamente, alguns dizem) pela sonolência que resulta de muito peru no Dia de Ação de Graças. Deixando de lado as alegações de comida, o triptofano, na verdade, é muito bom no transporte de elétrons em nanoescala.

p "À medida que aprendíamos mais sobre como os nanofios microbianos funcionavam, percebemos que pode ser possível melhorar o design da natureza, "disse Lovley." Nós reorganizamos os aminoácidos para produzir um nanofio sintético que pensamos ser mais condutor. Esperávamos que o Geobacter ainda pudesse formar nanofios e dobrar sua condutividade. "

p Os resultados superaram as expectativas da equipe como o sintético, nanofios com infusão de triptofano eram 2, 000 vezes mais condutor do que suas contrapartes naturais. E eram mais duráveis ​​e muito menores, com um diâmetro de 1,5 nanômetros (mais de 60, 000 vezes mais fino do que um cabelo humano), o que significa que milhares de nanofios poderiam ser armazenados nos menores espaços.

p Lovley e Chrisey afirmam que esses nanofios ultra-miniaturas têm inúmeras aplicações potenciais, pois os dispositivos eletrônicos e de computação continuam diminuindo de tamanho. Por exemplo, eles podem ser instalados em sensores médicos, onde sua sensibilidade às mudanças de pH pode monitorar a frequência cardíaca ou a função renal.

p De uma perspectiva militar, os nanofios poderiam alimentar correntes elétricas para micróbios especialmente projetados para criar butanol, um combustível alternativo. Isso seria particularmente útil em locais remotos como o Afeganistão, onde comboios de combustível são freqüentemente atacados e custa centenas de dólares por galão para enviar combustível para os combatentes.

p Os nanofios de Lovley também podem desempenhar um papel crucial em alimentar micróbios altamente sensíveis (que poderiam ser colocados em um chip de silício e ligados a veículos não tripulados) que poderiam detectar a presença de poluentes, produtos químicos tóxicos ou explosivos.

p "Este é um momento emocionante para estar na vanguarda da criação de novos tipos de materiais eletrônicos, "disse Lovley." O fato de que podemos fazer isso com sustentabilidade, os materiais renováveis ​​o tornam ainda mais gratificante. "

p A pesquisa de Lovley faz parte dos esforços da ONR em biologia sintética, que cria ou reprojeta micróbios ou outros organismos para realizar tarefas específicas, como melhorar a saúde e o desempenho físico. O campo é uma das principais prioridades de pesquisa do ONR por causa de seu impacto potencial de longo alcance no desempenho dos combatentes e nas capacidades da frota.