
编者注:这个偶尔的系列介绍了有力的想法(有些现有的,有些未来派),以助长现代生活。
狩猎细菌的古老细菌现在正在招募以组装未来的电子产品。科学家正在使用病毒来构建太阳能电池和其他小工具,这些小工具对其现有的对应物进行了巨大改进。这些新技术还以比当前方法更安全的方式生产设备。
麻省理工学院材料科学家Angela Belcher解释说:“我们现在生活在需要解决这么多问题的时代,非常重要的问题。我们认为我们有优势,因为我们正在使用生物学,进化可以帮助我们变得更好。”
所讨论的细菌称为噬菌体或“食物细菌”。 Belcher和她的同事使用的棒状病毒通常只是纳米或十亿分之一的宽度,比可见光波长更薄,更薄。
噬菌体就像细菌上的瘟疫一样,使用装饰有特殊蛋白质的外套抓住受害者。研究人员基因将这些噬菌体修改,因此这些蛋白质锁定在金属上,最终形成了诸如电线之类的结构。该技术还允许确定哪种特定蛋白在病毒上生长的生长以及它们结合的金属。
到目前为止,贝尔彻(Belcher)和她的同事们已经使用这些病毒来建造一个高功率,硬币大小的电池,可与个人电子和混合动力汽车中发现的最先进的可充电。该团队使用无定形铁磷酸盐进行制作,该磷酸铁比锂离子电池中使用的材料更便宜且更环保,并且通常是较差的导体,除非像病毒一样在纳米尺度上构造。
贝尔彻说:“我认为我们可以在当今的传统电池中看到的最多能力性能是您看到的两倍。”
她补充说,此外,科学家们正在尝试生物学上生长太阳能电池,“试图降低价格”,并组装更好的燃料电池。 “我对能量总体上真的很兴奋。”
研究人员经常通过创建许多版本,每个版本都具有不同的基因突变体,并看到哪些效果最好。这样,他们让进化过程解决了最佳答案。
除了制造比现有同类产品更好的小工具外,噬菌体还以更节能,更环保的方式生产设备,并在沸腾的水和温度下经常使用的有毒溶剂以及经常使用的有毒溶剂和高温。贝尔彻说:“我们不能在杀死噬菌体的条件下种植它们。”
贝尔彻(Belcher)首先研究了她的研究,研究了鲍鱼如何从碳酸钙中种植壳,“然后我开发了选择和不断发展的生物以与其余的元素周期表一起工作的想法。”
最初,贝尔彻(Belcher)调查了噬菌体的生长微芯片,“但是后来我们开始思考如何在短期内获得您可以握住的真实产品,这是我们开始沿着电池线思考的时候。” “但是我绝对仍然对制作微芯片感兴趣。”
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