人們的生活越來越離不開日益更新的便攜式電子設(shè)備，但它們?nèi)允且詡鹘y(tǒng)電池來驅(qū)動的。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們正打算改變這一點。
從大自然中尋找能源
不用外接電源的情況下，手機等的電池肯定會很快就用光。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們認為他們找到了解決措施——使用大自然發(fā)明的辦法。
材料學(xué)專家Angela Belcher對納米技術(shù)的興趣來自于對天然材料的研究。“鮑魚恰巧就是一個自然生物材料的典型例子，原因之一是：它從納米尺度上來看，是一種構(gòu)造得非常好的材料。”她說，“所以我想到了這樣的問題：你能使用自然進化的原理方法，并把它運用到自然本身沒有機會使用到的物質(zhì)（例如電子材料或磁性材料）上去嗎？”自從那以后，她的目標就是，在實驗室里，室溫和普通壓力下，制造便宜的納米材料。這制造過程是質(zhì)量穩(wěn)定的，自聚合地，能自我糾正地，而且只產(chǎn)生少量廢棄物，但卻能提供有史以來最小、最強大的電子設(shè)備。
類似紅鮑魚“造”殼的方法，Belcher和她的小組開發(fā)出了一種用細菌精確“培養(yǎng)”可充電電池的辦法，這些細菌是微小的微生物，以感染活性細胞的方式進行繁殖。用他們的技術(shù)生產(chǎn)納米材料僅需數(shù)周，而不是像紅鮑魚構(gòu)造一個完整的殼那樣費時15年。
“我們迫使細菌與它們通常從未接觸過的材料發(fā)生反應(yīng)，所以現(xiàn)在細菌成為精確培養(yǎng)這一材料的模板……它把這些新型材料融入到其表皮上，” Belcher解釋說。
這一小組使用能感染細菌的病毒，即抗菌素。但在與金屬或其它材料混合后，在一塊規(guī)整的表面可以排列堆積數(shù)百萬這種病毒，這便產(chǎn)生出一種新型材料。
Belcher和她的小組掃描了數(shù)以百萬計的病毒DNA來預(yù)測來它們所能化合生成的材料，從而為這一工作篩選出最好的候選病毒。她說：“我們連續(xù)幾周用顯微鏡觀察，以發(fā)現(xiàn)工作得最好得一組基因序列。”目前，他們正通過無害的微生物細胞來復(fù)制所選擇的病毒，然后添加進金屬一類的材料。
“我們正使用的構(gòu)造材料正是目前一般電子元件上所采用的材料。但我們相信利用細菌可以有所改進，這些改進可以使電池變得更小，” Belche說，補充道：“自聚合過程在設(shè)計新型材料的過程中非常重要，它在納米科學(xué)或納米技術(shù)中扮演了很多角色，因為我們想讓這些材料自己生成正確的架構(gòu)。”
因為他們尺寸很小，Belcher的電池可以儲存大量電力，很輕，甚至具有柔性，比大自然的產(chǎn)品更好一些。
最終這些微生物也許可以創(chuàng)造出許多種材料，從太陽能電池到涂料到各種紡織品。
這一研究是由美國國家科學(xué)基金會、美國陸軍合成生物技術(shù)研究所、和陸軍研究辦公室聯(lián)合資助的。
從大自然中尋找能源
不用外接電源的情況下，手機等的電池肯定會很快就用光。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們認為他們找到了解決措施——使用大自然發(fā)明的辦法。
材料學(xué)專家Angela Belcher對納米技術(shù)的興趣來自于對天然材料的研究。“鮑魚恰巧就是一個自然生物材料的典型例子，原因之一是：它從納米尺度上來看，是一種構(gòu)造得非常好的材料。”她說，“所以我想到了這樣的問題：你能使用自然進化的原理方法，并把它運用到自然本身沒有機會使用到的物質(zhì)（例如電子材料或磁性材料）上去嗎？”自從那以后，她的目標就是，在實驗室里，室溫和普通壓力下，制造便宜的納米材料。這制造過程是質(zhì)量穩(wěn)定的，自聚合地，能自我糾正地，而且只產(chǎn)生少量廢棄物，但卻能提供有史以來最小、最強大的電子設(shè)備。
類似紅鮑魚“造”殼的方法，Belcher和她的小組開發(fā)出了一種用細菌精確“培養(yǎng)”可充電電池的辦法，這些細菌是微小的微生物，以感染活性細胞的方式進行繁殖。用他們的技術(shù)生產(chǎn)納米材料僅需數(shù)周，而不是像紅鮑魚構(gòu)造一個完整的殼那樣費時15年。
“我們迫使細菌與它們通常從未接觸過的材料發(fā)生反應(yīng)，所以現(xiàn)在細菌成為精確培養(yǎng)這一材料的模板……它把這些新型材料融入到其表皮上，” Belcher解釋說。
這一小組使用能感染細菌的病毒，即抗菌素。但在與金屬或其它材料混合后，在一塊規(guī)整的表面可以排列堆積數(shù)百萬這種病毒，這便產(chǎn)生出一種新型材料。
Belcher和她的小組掃描了數(shù)以百萬計的病毒DNA來預(yù)測來它們所能化合生成的材料，從而為這一工作篩選出最好的候選病毒。她說：“我們連續(xù)幾周用顯微鏡觀察，以發(fā)現(xiàn)工作得最好得一組基因序列。”目前，他們正通過無害的微生物細胞來復(fù)制所選擇的病毒，然后添加進金屬一類的材料。
“我們正使用的構(gòu)造材料正是目前一般電子元件上所采用的材料。但我們相信利用細菌可以有所改進，這些改進可以使電池變得更小，” Belche說，補充道：“自聚合過程在設(shè)計新型材料的過程中非常重要，它在納米科學(xué)或納米技術(shù)中扮演了很多角色，因為我們想讓這些材料自己生成正確的架構(gòu)。”
因為他們尺寸很小，Belcher的電池可以儲存大量電力，很輕，甚至具有柔性，比大自然的產(chǎn)品更好一些。
最終這些微生物也許可以創(chuàng)造出許多種材料，從太陽能電池到涂料到各種紡織品。
這一研究是由美國國家科學(xué)基金會、美國陸軍合成生物技術(shù)研究所、和陸軍研究辦公室聯(lián)合資助的。
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來源：中國科技信息網(wǎng)
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本文鏈接：美國科學(xué)家研制新型“病毒電池”
http:www.mangadaku.com/news/2005-9/200592895823.html
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