Vi khuẩn đã tạo ra những bán dẫn nano và các mạng lưới. Điều này đã được các nhà khoa học tìm ra từ nhiều năm nay. Khi tổ chức thành màng sinh học, nhiều vi khuẩn có những sợi (đôi khi rất dài) dễ dàng xâm nhập vào bề mặt và có khả năng kết nối với những sợi khác trong nhiều tế bào khác nhau. Khả năng dẫn điện của các sợi này cho đến nay vẫn là một hoài nghi lớn đối với các nhà khoa học. Tuy nhiên, một nhóm nghiên cứu của Đại học Nam California vừa chứng minh được vận chuyển electron của các sợi nói trên tạo thành dòng điện và dòng điện này có liên quan tới sự trao đổi chất của vi khuẩn.
Nhóm đã tiến hành nghiên cứu Shewanella oneidensis MR-1, là một loại vi khuẩn rất nổi tiếng, thu hút nhiều sự quan tâm của các nhà vi sinh vật học. Vi khuẩn này có khả năng sống trong cả môi trường không khí lẫn yếm khí. Giống như những sinh vật khác, vi khuẩn Shewanella hô hấp bằng cách cung cấp electron cho một nguyên tử dễ dàng nhận chúng như oxy hoặc một nguyên tử kim loại như sắt. Trong thời kỳ thiếu thức ăn, Shewanella tạo thành nhiều sợi có khả năng tự kéo dài ra và tạo thành các protein. Năm 2008, nhóm nghiên cứu nói trên đã nêu ra được những tính năng về điện của vi khuẩn này. Điện trở dường như thay đổi theo điện áp; điều này thể hiện ra một cách không liền mạch là những cơ chế hoá học nhưng vẫn đủ chứng minh rằng khả năng dẫn điện từ đầu này sang đầu kia của các sợi rất tốt. Đối với thử nghiệm mới này, các nhà vi khuẩn học đã nuôi dưỡng các vi khuẩn Shewanella trong một môi trường sống không thuận lợi và đã tạo được phản ứng mạnh mẽ lên quá trình tạo sợi. Các vi khuẩn này sau đó được đặt trên một bề mặt chằng chịt nhiều điện cực nano. Khi đo điện trở, các nhà nghiên cứu cũng đồng thời đo được chính xác suất dẫn điện tương tự như của một bán dẫn. Khi cắt sợi liên kết giữa 2 điện cực nano, các nhà sinh học đã quan sát thấy dòng điện bị gián đoạn. Thậm chí, các nhà nghiên cứu còn đo được những trao đổi electron ở nhiều điểm khác nhau trên bề mặt và đưa ra kết luận: các sợi có khả năng bắt và dẫn tốt dòng điện lan truyền giữa các vi khuẩn và những hoạt động trao đổi này có liên quan đến sự trao đổi chất. Theo nhóm nghiên cứu giải thích, những sợi này vận chuyển electron, tạo nên một hình thức hô hấp. Các vi khuẩn nếu không tìm thấy nguyên tử nào quanh chúng thu được những electron nói trên có thể hô hấp được nhờ những sợi này. Đây là một kiểu hô hấp tập thể.
Đầu năm 2010, tại Vịnh Aarhus, một nhóm nghiên cứu khác của Lars Peter Nielsen cũng đã phát hiện ra những vi khuẩn sinh trưởng rất mạnh trong các lớp trầm tích tận dưới đáy (hơn 1 cm) nơi không khí khó có thể lọt vào. Trong phòng thí nghiệm, khi lượng oxy trong nước thiếu hụt trầm trọng, các vi khuẩn trên bề mặt nhanh chóng trao đổi chất với nhau để thích nghi với môi trường mới. Dưới đáy biển, các vi khuẩn cũng làm tương tự nhưng trong thời gian ngắn hơn. Phản ứng này diễn ra nhanh đến mức các nhà nghiên cứu Đan Mạch đưa ra giả thuyết về một cách thức vận chuyển thông tin bằng điện năng trên các sợi liên kết giữa các vi khuẩn trong suốt bề dày của lớp trầm tích.
Dù truyền tải thông tin hay hô hấp tập thể, vai trò của các sợi liên kết vẫn chưa thực sự được hiểu rõ. Tuy nhiên những khám phá nói trên đã mở ra những triển vọng khoa học thú vị giúp hiểu rõ hơn về thế giới vi khuẩn.