Виробництво сучасної електроніки потребує енергоємних процесів і токсичних речовин, що забезпечують рух електронів. У природі теж відбувається цей рух, наприклад, у фотосинтезі. Австралійські вчені створили зразок пристрою “зеленої електроніки”, змінивши на генетичному рівні білкові волокна бактерій так, щоб вони проводили струм і збирали його за допомогою вологи з повітря. Результати дослідження були опубліковані в журналі Small.
Бактеріальні нитки з білка здатні проводити електрику і можуть, в потенціалі, використовуватися для створення датчиків, які не потребують зовнішнього джерела живлення. Однак, ці нитки складно модифікувати, а отже, у них обмежена функціональність. Щоб подолати це утруднення, вчені з Університету Нового Південного Уельсу відредагували ДНК бактерії кишкової палички, змусивши її виробляти потрібний тип білкових ниток, які вони потім зібрали в нановолокна. В якості додаткової молекули, яка зробила нитки провідними, був узятий гем, сполука на основі заліза, яка присутня в крові тварин і забезпечує транспорт кисню.
Подальші дослідження показали, що коли молекули гема розташовані близько одна до одної, вони також можуть передавати електрони. Помістивши ці молекули у відредаговані нитки на досить малу відстань, вчені виміряли електропровідність і підтвердили, що геми дійсно зробили білок електропровідним, повідомляє IE.
Під час ретельних випробувань вони виявили, що найсильнішим електричний струм стає за вологості повітря близько 20-30%. Повторні тести зі збільшеним об’ємом провідного матеріалу між електродами підтвердили, що вологість створює в матеріалі градієнт заряду і генерує додатковий струм без використання додаткового потенціалу.
Потім дослідники зібрали датчик вологості, який генерує електричний струм навіть якщо на нього просто подихати.
Про практичне застосування відкриття поки що не йдеться – вивчити ще належить надто багато, наприклад, як модифікувати властивості білків, змінюючи структуру гема або середовище волокон. В одному з експериментів вони використовували для запуску передачі електронів світлочутливі молекули.