瑞士洛桑聯邦理工學院（EPFL）的工程師們發現了一種將碳納米管插入光合細菌的方法，這大大提高了它們的電輸出。它們甚至在分裂時將這些納米管傳給它們的後代，該團隊稱之為“遺傳納米仿生學”。

太陽能電池是可再生能源的主要來源，但其生產對環境有很大的影響。就像許多事情一樣，我們可以從大自然中獲得關於如何改進我們自己設備的線索，在這種情況下，從陽光中獲得能量的光合細菌可以被用於微生物燃料電池。

在新的研究中，EPFL團隊通過插入碳納米管–微小的捲起的石墨烯片，一種著名的導電材料，給這些細菌帶來了動力。裝有納米管的細菌能夠從相同數量的陽光中產生比它們的非編輯對應物多15倍的電力。

研究小組說，將納米管放入細菌內部並非易事，但他們通過用帶正電的蛋白質裝飾其表面來實現。這將它們吸引到細菌的外膜上，而細菌的外膜是帶負電的。它在兩種細菌中起作用，即具有非常不同形狀的Synechocystis和Nostoc。

但也許最有趣的部分是，當細菌分裂時，它們會將碳納米管傳遞給新細胞。然而，這確實隨著時間的推移而減少，因為碳納米管的濃度在越來越多的細胞之間分散，但這是一個有趣的概念證明，該團隊稱之為“遺傳納米仿生學”。

該研究的通訊作者Ardemis Boghossian教授說：“這就像擁有一個人造肢體，使你的能力超出了你能自然實現的範圍。而現在想像一下，你的孩子在出生時可以從你那裡繼承它的特性。我們不僅向細菌傳授了這種人工行為，而且這種行為也被它們的後代所繼承。這是我們第一次展示遺傳納米仿生學。”

該團隊說，除了生產新的光伏設備外，這種插入碳納米管的技術還可以用於監測細菌的內部運作，或用於追踪群體中各代人之間的血統。

該研究發表在《自然-納米技術》雜誌上。