Американские ученые разработали способ получения электроэнергии с помощью вирусов. Им удалось создать вирусы, обладающие свойствами пьезокристаллов
Американские ученые разработали способ получения электроэнергии с помощью вирусов. Исследователи построили электрогенератор с электродом размером в почтовую марку.
Поверх электрода была наложена пленка из специально выведенных вирусов. При прикосновении к электроду вирусы превращают механическую энергию в электричество.
Результаты исследования ученых из Калифорнии были
Материалы, способные конвертировать механическую энергию в электричество, называются пьезоэлектрическими.
“Эта разработка – первый шаг на пути создания персональных генераторов электроэнергии, микроманипуляторов для использования в нанотехнологиях и других устройствах на базе вирусной энергии”,- говорит доктор наук Сёнг-Вук Ли из Калифорнийского университета в Беркли.
В этом проекте был использован вирус-бактериофаг М13, который нападает на бактерии, но безвреден для людей. Группа исследователей из Беркли генетически модифицировала вирус, добавив четыре молекулы с отрицательным зарядом к одному концу белковой цепочки, из которой состоит вирус.
Эти дополнительные молекулы увеличивают разницу заряда между положительно и отрицательно заряженными концами молекулы белка, что приводит к увеличению электрического напряжения на вирусном покрытии.
Другая особенность этих вирусов заключается в том, что они способны создавать ровную пленку, что очень важно для работы генератора. Это свойство, известное как “самосборка”, пользуется большим спросом в области нанотехнологии.
Ученые добились улучшения результатов путем наложения слоев вирусов друг на друга. Они пришли к выводу, что стопка из 20 пленок вируса обладает самыми сильными пьезоэлектрическими свойствами.
Для демонстрации ученые взяли стопку пленок из вируса размером в один квадратный сантиметр и разместили его между двумя позолоченными электродами. Сами же электроды были присоединены к жидкокристаллическому дисплею.
При увеличении давления генератор вырабатывал электрическое напряжение примерно равное 2,5 вольтам (или четверти напряжения одной батарейки ААА). Этого хватило для того, чтобы зажечь цифру 1 на экране жидкокристаллического дисплея.
“Это скромное достижение, но оно демонстрирует возможности таких устройств в будущем”, – говорит доктор Ли.
Ученые надеются усовершенствовать устройство и в дальнейшем использовать подобную технологию в микроустройствах для получения энергии от различных видов вибрации в повседневной жизни, как например, при закрытии двери или при подъеме по лестнице.