Phát hiện chấn động: Sinh vật có khả năng dẫn điện như một sợi dây sống

Các nhà khoa học vừa công bố một phát hiện bất ngờ có thể làm thay đổi cách con người hiểu về khả năng dẫn điện trong tự nhiên. Một loài vi khuẩn mới, được phát hiện dọc theo bờ biển miền trung bang Oregon, Mỹ, sở hữu khả năng dẫn điện qua toàn bộ cơ thể như một sợi dây điện sống. Điều này đi ngược lại với suy nghĩ thông thường rằng chỉ có kim loại như đồng hoặc các mạch điện công nghệ cao mới có khả năng dẫn điện.

Vi khuẩn này có tên chính thức là Ca. Electrothrix yaqonensis. Cấu trúc của nó gồm các tế bào hình que liên kết với nhau, tạo thành các sợi có thể dài đến vài cm. Điều đặc biệt là khả năng dẫn điện của loài vi khuẩn này không giống bất kỳ loài nào khác cùng nhóm, nhờ sự hiện diện của các sợi niken lạ thường nằm trong các gờ bề mặt dày của nó.

Ảnh: Sommart/Adobe.

Nghiên cứu này đã được công bố trên tạp chí Applied and Environmental Microbiology. Các nhà khoa học nhận định Ca. Electrothrix yaqonensis dường như là một nhánh nguyên thủy trong cây phả hệ vi khuẩn, mở ra cơ hội tìm hiểu sâu hơn về nguồn gốc tiến hóa của các dạng sống có khả năng truyền dẫn điện. Tuy nhiên, điều gây chú ý nhất không chỉ là nguồn gốc tiến hóa, mà chính là cách vi khuẩn hoạt động và tiềm năng ứng dụng trong thực tiễn.

Vi khuẩn dẫn điện này có thể chuyển electron dọc theo cơ thể, hoạt động như một sợi dây tự nhiên, vận chuyển điện tích qua các lớp trầm tích trong môi trường sinh sống của nó. Nhờ đặc tính này, vi khuẩn có thể tương tác hiệu quả với các chất ô nhiễm và ion kim loại, điều khiến nó trở nên cực kỳ hữu ích trong các môi trường sống ven biển, nơi năng lượng và tài nguyên thường không ổn định và khó đoán trước.

Giới khoa học tin rằng sinh vật dẫn điện nhỏ bé này có thể trở thành công cụ đắc lực trong các ứng dụng thực tiễn, đặc biệt là trong lĩnh vực xử lý môi trường. Nhờ khả năng làm sạch chất gây ô nhiễm thông qua quá trình truyền electron, Ca. Electrothrix yaqonensis có thể được sử dụng trong các hoạt động khắc phục môi trường tại các khu công nghiệp cũ hoặc những địa điểm bị ô nhiễm nặng. Ngoài ra, vì được cấu thành từ protein và các tế bào có khả năng tự sao chép, vi khuẩn này còn mở ra hướng phát triển những hệ thống điện tử sinh học thân thiện với môi trường hơn.

Cấu trúc của vi khuẩn dây điện cũng là nguồn cảm hứng cho các nghiên cứu công nghệ năng lượng sạch. Các protein niken có tính dẫn điện cao có thể đóng vai trò là mô hình để phát triển các vật liệu mới, ứng dụng trong công nghệ cảm biến hoặc lưu trữ năng lượng. Khi kết hợp với những tiến bộ khác như thu điện từ sự quay của trái đất hay khai thác năng lượng từ mưa rơi, khám phá về loài vi khuẩn đặc biệt này có thể góp phần cung cấp nguồn năng lượng bền vững cho thế hệ tương lai.

Bảo Ngọc (t/h)