美国科学家研制新型“病毒电池”

          ScienCentral网2005年9月22日报道：  人们的生活越来越离不开日益更新的便携式电子设备，但它们仍是以传统电池来驱动的。麻省理工学院的科学家们正打算改变这一点。

          从大自然中寻找能源

          不用外接电源的情况下，手机等的电池肯定会很快就用光。麻省理工学院的科学家们认为他们找到了解决措施——使用大自然发明的办法。

          材料学专家Angela  Belcher对纳米技术的兴趣来自于对天然材料的研究。“鲍鱼恰巧就是一个自然生物材料的典型例子，原因之一是：它从纳米尺度上来看，是一种构造得非常好的材料。”她说，“所以我想到了这样的问题：你能使用自然进化的原理方法，并把它运用到自然本身没有机会使用到的物质（例如电子材料或磁性材料）上去吗？”自从那以后，她的目标就是，在实验室里，室温和普通压力下，制造便宜的纳米材料。这制造过程是质量稳定的，自聚合地，能自我纠正地，而且只产生少量废弃物，但却能提供有史以来最小、最强大的电子设备。

          类似红鲍鱼“造”壳的方法，Belcher和她的小组开发出了一种用细菌精确“培养”可充电电池的办法，这些细菌是微小的微生物，以感染活性细胞的方式进行繁殖。用他们的技术生产纳米材料仅需数周，而不是像红鲍鱼构造一个完整的壳那样费时15年。

          “我们迫使细菌与它们通常从未接触过的材料发生反应，所以现在细菌成为精确培养这一材料的模板……它把这些新型材料融入到其表皮上，”  Belcher解释说。

            这一小组使用能感染细菌的病毒，即抗菌素。但在与金属或其它材料混合后，在一块规整的表面可以排列堆积数百万这种病毒，这便产生出一种新型材料。

          Belcher和她的小组扫描了数以百万计的病毒DNA来预测来它们所能化合生成的材料，从而为这一工作筛选出最好的候选病毒。她说：“我们连续几周用显微镜观察，以发现工作得最好得一组基因序列。”目前，他们正通过无害的微生物细胞来复制所选择的病毒，然后添加进金属一类的材料。

        “我们正使用的构造材料正是目前一般电子元件上所采用的材料。但我们相信利用细菌可以有所改进，这些改进可以使电池变得更小，”  Belche说，补充道：“自聚合过程在设计新型材料的过程中非常重要，它在纳米科学或纳米技术中扮演了很多角色，因为我们想让这些材料自己生成正确的架构。”

          因为他们尺寸很小，Belcher的电池可以储存大量电力，很轻，甚至具有柔性，比大自然的产品更好一些。

          最终这些微生物也许可以创造出许多种材料，从太阳能电池到涂料到各种纺织品。

          这一研究是由美国国家科学基金会、美国陆军合成生物技术研究所、和陆军研究办公室联合资助的。

            英文原文链接见：http://www.sciencentral.com/articles/view.php3?type=article&article_id=218392647 (责任编辑：泉水)

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