液体金属とバクテリアを融合させた「生きたメタル」を開発

液体金属×細菌芽胞のイノベーション

一般的な電子回路は壊れやすく、微細なひび割れや変形、酸化によって簡単に性能が落ちてしまいます。

従来ですと、壊れた配線は交換や修理が必要で、「自己修復」する素材は夢のような話でした。

しかし、研究チームが開発した「生きたメタル（Living metal）」は、その常識を覆します。

彼らが使ったのは、ガリウムとインジウムの合金という常温の液体金属と、「枯草菌（Bacillus subtilis）」というごくありふれたバクテリアの芽胞です。

芽胞とは、細菌が厳しい環境で自らを守るためにとる“休眠カプセル”のような状態のこと。

極度の乾燥や高温、薬品にも耐えられるため、長期間不活性のまま保存され、必要なときだけ“発芽”して活動を再開できます。

この芽胞を液体金属の中に組み込むと、驚くべき現象が起こりました。

液体金属はふつう、空気や水に触れると表面に「酸化膜（ガリウム酸化物）」ができ、電子の流れが妨げられてしまいます。

しかし、芽胞の表面にある特殊な化学構造が、酸化膜と強く結びつき、その膜を破壊する力が生まれました。

その結果、液体金属同士が自動的に“ブリッジ（架け橋）”を作り、途切れた導電路を自らつなぎ直したのです。

実際に、チームがマイクロクラック（微細な亀裂）を人工的に作った複合材料を観察すると、数分から数十分のうちに金属が自発的に流れ込み、傷が目に見えて修復されていきました。

芽胞が「発芽」して活動状態になると、さらにすごいことが起きます。

発芽した細菌は“発電性細菌”として、自ら電子を生み出し、材料全体の導電性を飛躍的に高めたのです。

その結果、この“生きたメタル”の導電性はバルク金属に匹敵し、しかも自己修復機能を備えた「動的な」導電回路となりました。