Bakteri tersebut termasuk dalam genus Geobacter dan dapat ditemukan di seluruh dunia, tumbuh jauh di bawah tanah yang sama sekali tidak mengandung oksigen. Manusia bergantung pada oksigen untuk mengubah makanan menjadi energi yang dapat digunakan dan untuk menyerap elektron yang tersisa dari proses metabolisme ini. Jika elektron yang tersisa terakumulasi, mereka akan dengan cepat menjadi racun bagi tubuh, kata Malvankar.
Sama seperti manusia, Geobacter mikroba menghasilkan elektron limbah selama metabolisme, tetapi mereka tidak memiliki akses ke oksigen seperti kita. Jadi, untuk membuang kelebihan elektronnya, bakteri melapisi dirinya sendiri dalam filamen tipis dan konduktif, yang disebut kawat nano, yang dapat memindahkan elektron keluar dari mikroba dan ke bakteri atau mineral lain di lingkungan, seperti besi oksida.
Kawat nano tipis ini 100.000 kali lebih kecil dari lebar rambut manusia dan dapat mengangkut elektron melalui jarak yang sangat jauh, ratusan hingga ribuan kali panjang tubuh mikroba asli.
Baca Juga: Bakteri Perairan Arktika Kanada Mampu Mengurai Minyak dan Diesel
"Manusia tidak bisa menghirup oksigen yang jaraknya 100 meter dari mereka," kata Malvankar. "Dan entah bagaimana, bakteri ini menggunakan kawat nano ini seperti snorkel yang ukurannya 100 kali lipat, sehingga mereka bisa tetap bernapas dalam jarak yang begitu jauh," lanjutnya. Prestasi yang mengesankan ini menghasilkan arus listrik, karena elektron terus mengalir melalui kawat nano yang panjang.
Tetapi meskipun para ilmuwan menemukan kawat nano ini pada awal 2000-an, Malvankar dan rekan-rekannya baru-baru ini menemukan dari apa sebenarnya snorkel itu dibuat. Awalnya, para ilmuwan berasumsi bahwa kawat nano adalah pili. Gagasan ini tampaknya didukung oleh fakta bahwa, jika Anda menghapus gen yang diperlukan untuk konstruksi pili dari Geobacter bakteri, kawat nano tidak lagi muncul di permukaannya, kata Malvankar.
Akan tetapi ada masalah: Protein pili tidak mengandung logam, seperti besi, yang menghantarkan listrik. Malvankar dan timnya menyelidiki teka-teki ini dalam studi 2019, yang diterbitkan dalam jurnal Cell, di mana mereka memeriksa Geobacter bakteri menggunakan cryo-electron microscopy (cryo-EM), sebuah teknik yang melibatkan penyinaran elektron melalui suatu zat untuk mengambil snapshot dari molekul komponennya.