Вирусная энергия вырабатывается тонким слоем белковых молекул

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 Нажать опубликованы в научном журнале Nature Nanotechnology.

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.

Ровная пленка

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. 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.

http://www.bbc.co.uk/russian/