美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)开发出了利用病毒来发电的威廉希尔官方网站 ,并在2012年5月13日发行的学术杂志《Nature Nanotechnology》上发表了相关论文。
用M13噬菌体制造的1cm见方薄膜。用手指敲击该薄膜,液晶面板上就会显示出“1”
此次开发的是1cm见方的薄膜状元件。让薄膜元件振动或施加压力后凭借压电效应可产生400mV的电动势。输出电流目前为6nA。LBNL公开了利用产生的电能在小型液晶面板上显示数字“1”时的照片。
M13噬菌体的形状。制成了长880nm,直径为6.6nm的棒状。构成外膜部分的2700个蛋白质各呈螺旋状,在外力作用下产生变形时就会极化
该元件由病毒制成。具体来说,就是将“M13”噬菌体的一部分以氨基置换后使之增殖,这时就会在病毒的自组织化作用下变成薄膜状。然后将大约20张这样的薄膜重叠起来制成元件。
薄膜的显微镜照片。下方照片为不施加电压时的样子,上方照片是施加电压后的样子
M13噬菌体被制成长度约为880nm的棒状,并使构成组织的蛋白质形成螺旋状。研究人员发现这种形状下,在向M13噬菌体施加电流时,螺旋状蛋白质发生了变形,由此得知M13具有压电效应。
据LBNL介绍,M13噬菌体是一种攻击细菌的病毒,对人体安全。而且,该病毒的增殖及基因操作也很容易,属于非常容易处理的病毒。
在利用M13噬菌体来发电的研究方面,2011年4月美国麻省理工学院(MIT)的研究人员也曾发表过论文,介绍了在制造蓄电池电极及太阳能电池材料时利用M13噬菌体来排列碳纳米管(CNT)的威廉希尔官方网站 。不过,利用M13噬菌体本身发电还属首次。
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