Вирусная батарейка
Ее возможностей вполне хватит для питания микросенсоров и других электронных устройств с низкими электрическими потребностями
Сотрудники Массачусетского технологического института (MIT) разработали технологию изготовления слаботочных электрических аккумуляторов, в которой задействован генноинженерный вирус. Этот вирус называется М13. Каждая вирусная частица (вирион) представляет из себя тончайшую нить длиной около микрона и диаметров всего лишь в 6,5 нанометров. Аминокислоты, из которых составлена белковая оболочка вириона, ориентированы таким образом, что на ее внешней поверхности накапливаются отрицательные заряды. У этой оболочки есть и другое специфическое качество – она обладает химическим сродством к атомам кобальта. Использование вируса позволяет изготовлять новые источники тока методом самосборки на предварительно подготовленной матрице. В качестве матрицы используется полимерная пленка, покрытая решеткой из круглых столбиков диаметром в 5 микронов. Каждый такой столбик несет на своей плоской грани сандвич из нескольких перемежающихся слоев двух твердых электролитов, полиакриловой кислоты и полиэтиленимина. Экспериментаторы нанесли на пленку раствор оксида кобальта, содержащий культуру вируса М13. В результате на каждом столбике закрепились вирусные нити, покрытые атомами кобальта. Затем матрицу поместили на платиновую пластинку, которая тем самым превратилась в положительный электрод – анод. Отрицательный электрод – катод – был изготовлен из меди, покрытой литием. Когда оба электрода погрузили в жидкий электролит, содержащий атомы этого элемента, получился аккумулятор, допускающий многократную зарядку. Конечно, такая система способна выдавать лишь очень слабые токи. Эксперименты показали, что в расчете на 1 кв. см поверхности электродов сила тока не превышает половину микроампера. Однако разработчики во главе с профессором материаловедения и биотехнологий Анджелой Белчер отмечают, что этих возможностей вполне хватит для питания микросенсоров и других электронных устройств с низкими электрическими потребностями. Они также подчеркивают, что новая технология после всех необходимых доводок и усовершенствований позволит быстро и эффективно наносить пленочные микроаккумуляторы на самые разные проводящие поверхности. Технология описана в статье на веб-сайте журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.