【大紀元2011年08月14日訊】（大紀元記者林哲華編譯報導）麻州大學阿默斯特分校的專家發現，由硫還原地桿菌（Geobacter sulfurreducens）產生的奈米線能讓電子「長距離傳導」，其生物膜可成為低成本又環保的奈米導電材料。

微生物學家洛維利（Derek Lovley）和物理學家托敏能（Mark Tuominen）、馬凡卡（Nikhil Malvankar）等人發現，硫還原地桿菌菌絲構成的網路聚集了數十億細胞的生物膜，如同一個超大型電路網，能沿著微生物奈米線傳導電子，距離可達細菌長度的數千倍，這種生物材料的導電性能可比擬常用在電子工業的合成導電聚合物。

這項發現基本上改變了人們對生物膜的瞭解，這種含蛋白質的生物膜行為就像金屬一樣，可以將電子傳到很遠的距離。現在能研究一系列無毒、低成本、容易製造的奈生物米材料，使電子產品能在潮濕的環境或水中使用，並在能源應用上創造更多的可能性。

過去認為像金屬般的導電需要一系列其他蛋白質，例如細胞色素（cytochrome）參與的機制，電子在細胞色素間短距離移動，而這種長距離的傳導卻不需要細胞色素，地桿菌屬(Geobacter)的菌絲就像電線一樣。在自然界中，地桿菌屬利用生物奈米線將電子傳到土壤中的氧化鐵，就像人的呼吸，地桿菌屬透過一根10公里長的呼吸管呼吸。

目前的電池受限於電極表面積的尺寸。要產生更大的充電量，就需要更大的電池。但微觀細菌具有數量巨大的表面積，可以利用來增加發電量。因此，生物技師可以利用這項技術，製造比化學電池更強大的生物電池。

研究人員表示，地桿菌屬的自然特性，可使科學家藉由改變溫度來運用其導電力，做為可控制開關的生物電晶體，這種生物材料不但不會造成環境汙染，也比人造的價格便宜。現今許多奈米材料因為需要稀有元素而成本高，無法普及，而地桿菌屬的生物膜是很好的天然代替品，搭起了固態電子和生物系統間的橋梁，它的生物相容性前所未見。

這項發現刊於8月7日線上版的《自然奈米技術》雜誌上。