Các ống nano carbon có thể giúp vi khuẩn quang
hợp sản xuất điện hiệu quả hơn trong nghiên cứu mới (Ảnh: Depositphotos)
Pin năng lượng mặt trời là nguồn năng lượng tái tạo dẫn đầu
nhưng việc chế tạo chúng vẫn gây ra thiệt hại lớn cho môi trường. Như với nhiều
thứ khác, chúng ta đều lấy cảm hứng từ thiên nhiên để cải tiến các thiết bị và
trong trường hợp này, vi khuẩn quang hợp vốn lấy năng lượng từ ánh sáng mặt trời
có thể được sử dụng trong cell pin nhiên liệu vi khuẩn.
Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu EPFL đã tăng cường
cho vi khuẩn bằng cách chèn các ống nano carbon – các tấm graphene cuộn tròn bé
xíu, là vật liệu nổi tiếng dẫn điện tốt. Vi khuẩn mang ống nano có thể sản xuất
điện cao gấp 15 lần so với vi khuẩn không chỉnh sửa từ cùng lượng ánh sáng mặt
trời.
Đưa các ống nano vào vi khuẩn không phải là công việc dễ
dàng nhưng nhóm cho hay học có thể xử lý chúng bằng cách trang trí bề mặt của chúng
bằng các protein mang điện tích dương. Bề mặt này sẽ hút chúng vào màng ngoài của
vi khuẩn mang điện tích âm. Nó hoạt động được trong 2 loài vi khuẩn là Synechocystis và Nostoc
vốn có hình dạng rất khác biệt.
Nhưng có lẽ phần cuốn hút nhất là khi vi khuẩn phân chia,
chúng truyền lại ống nano carbon cũng như các thuộc tính điện tốt hơn cho các tế
bào mới. Tuy nhiên, thuộc tính này mất dần theo thời gian khi nồng độ ống nano
carbon được phân chia cho nhiều tế bào hơn nhưng nghiên cứu chứng minh ý tưởng cho
thứ nhóm gọi là nanobionics di truyền.
“Nó giống như kiểu gắn thêm cái chi giả cho bạn khả năng vượt
ra ngoài những gì có thể làm được tự nhiên. Và giờ hãy mường tượng con cái của
bạn có thể được di truyền các đặc điểm đó khi chào đời. Chúng tôi không chỉ tác
động đến vi khuẩn bằng hành vi nhân tạo này mà hành vi này còn có khả năng truyền
lại cho thế hệ sau. Đây là bằng chứng đầu tiên của chúng tôi về công nghệ nanobionics
di truyền”, đồng tác giả Ardemis Boghossian cho biết.
Nhóm cho hay ngoài sản xuất ra các thiết bị quang hợp mới, kỹ
thuật này chèn ống nano carbon này còn có thể hữu ích cho việc theo dõi cơ chế
hoạt động bên trong vi khuẩn hoặc theo dõi dòng giống giữa các thế hệ trong một
quần thể.
LH (New Atlas)