Ещё одна технология будущего - вирусные аккумуляторы

Ещё одна технология будущего - вирусные аккумуляторы

Вирусы - это крайне необычные микроорганизмы. С формальной точки зрения они даже не являются живыми. Они содержат генетический материал (ДНК или РНК), но не способны размножаться самостоятельно. Вирусы вводят свою информацию в живые клетки и заставляют их реплицировать эти данные. Благодаря этой пиратской тактике они очень опасны, если являются болезнетворными, но в аспекте биоинженерии это довольно ценное качество. Именно его пытается заставить трудиться на благо человека группа исследователей из Массачусетского технологического института.

Ученые работают с бактериофагом М13 - вирусом, который заражает только бактерии. У него простой геном, которым можно легко манипулировать. Исследователи «высаживают» партии этих микробов на металлы, надеясь, что они закрепятся там. Поверхность вируса меняется с помощью естественных или индуцированных мутаций - они призваны помочь цепче держаться. Удачные экземпляры помещаются в бактерии, внутри которых обычно происходит размножение вирусов, в результате чего создаются миллионы копий модифицированных микробов.

Нанопроволока

Как превратить колонию способных липнуть к металлу вирусов в электрическую батарею? Микробы могут научиться цепляться за оксид кобальта или оксид марганца - соединения, которые широко применяются в аккумуляторах. Захватив металл, вирусы липнут друг к другу, образуя так называемую «нанопроволоку», которую можно использовать в электродах. Еще в 2009 году упомянутый коллектив ученых изготовил с помощью этой технологии рабочую литий-ионную батарею, которая запитала светодиодную лампу. Сегодня исследователи пытаются проделать то же самое с литий-воздушными аккумуляторами, которые теоретически могут хранить в десять раз больше энергии. Справедливости ради стоит отметить, что у этих устройств имеются серьезные недостатки. Они требуют удаления всех примесей из подающегося в них кислорода. Кроме того, у них низкая эффективность зарядки.

Вирусы идеально подходят для нанотехнологий хотя бы потому, что они уже существуют, функционируют и размножаются на микроскопическом уровне. Поэтому исследователи применяют набор инструментов, имеющийся в природе, а не создают его с нуля. К тому же описанная технология обещает быть экологически чистой. Если производство обычных электродов связано с использованием опасных для окружающей среды материалов и довольно энергозатратно, то здесь нужны только генетически модифицированные вирусы, вода и металл. Как кажется, негативное воздействие на экологию может оказать только добыча и очистка последнего из названных компонентов.

Сегодня ученые из Массачусетского технологического института работают над тем, чтобы заставить вирусы расти упорядоченно и предсказуемо, выстраиваясь в обрисованную выше проволоку. Хочется пожелать им всяческих успехов в этом деле, ведь далеко не всегда человеку удается использовать себе во благо сильные стороны своих исконных врагов, коими считаются вирусы.

Вас также может заинтересовать

Оставить комментарий

Другие записи из раздела Технологии