Caracterização teórica do tunelamento de elétrons do carvão ativado granular para organismos que aceitam elétrons na transferência direta de elétrons entre espécies

Título	Caracterização teórica do tunelamento de elétrons do carvão ativado granular para organismos que aceitam elétrons na transferência direta de elétrons entre espécies
Autores	Rohan Rao, Jing Hu, Po-Heng Lee
Revista	Relatórios científicos
data	07/20/2022
Doi	10.1038/s41598-022-15606-8
Introdução	A transferência direta de elétrons entre espécies (DIET) é reconhecida como uma interação metabólica eficiente entre organismos cooperantes. Um método notável de DIET envolve o uso de materiais condutores, como o carvão ativado granular (GAC), para facilitar a transferência de elétrons de organismos doadores, como Geobacter metallireducens, para organismos aceitadores, como Geobacter sulfurreducens e Methanosarcina barkeri. Esses materiais condutores tornam-se carregados negativamente devido à redução por organismos doadores, levando ao tunelamento quântico como um importante mecanismo de transferência de elétrons. Um modelo teórico baseado na aproximação de Wentzel-Kramers-Brillouin e nas estatísticas de Fermi-Dirac foi desenvolvido para simular esse processo, descrevendo a barreira de transferência de tunelamento de elétrons com uma barreira retangular efetiva. As simulações indicam que os elétrons são suficientemente fornecidos do GAC dentro de 29,4 nm para G. sulfurreducens e M. barkeri. Esse processo de tunelamento também pode estimular a quimiotaxia em micróbios que aceitam elétrons e tentam se adsorver ao GAC, destacando o potencial significativo do tunelamento quântico em processos centrados em DIET.
Citação	Rohan Rao, Jing Hu e Po-Heng Lee. Theoretical characterisation of electron tunnelling from granular activated carbon to electron accepting organisms in direct interspecies electron transfer. Sci Rep. 2022. Vol. 12. DOI: 10.1038/s41598-022-15606-8
Elemento	Carbono (C)
Materiais	Compostos químicos
Indústria	Armazenamento de energia e baterias