美國(guó)科學(xué)家研制新型“病毒電池”

　　人們的生活越來(lái)越離不開日益更新的便攜式電子設(shè)備，但它們?nèi)允且詡鹘y(tǒng)電池來(lái)驅(qū)動(dòng)的。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們正打算改變這一點(diǎn)。

　　從大自然中尋找能源

　　不用外接電源的情況下，手機(jī)等的電池肯定會(huì)很快就用光。麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們認(rèn)為他們找到了解決措施——使用大自然發(fā)明的辦法。

　　材料學(xué)專家Angela　Belcher對(duì)納米技術(shù)的興趣來(lái)自于對(duì)天然材料的研究。“鮑魚恰巧就是一個(gè)自然生物材料的典型例子，原因之一是：它從納米尺度上來(lái)看，是一種構(gòu)造得非常好的材料。”她說(shuō)，“所以我想到了這樣的問題：你能使用自然進(jìn)化的原理方法，并把它運(yùn)用到自然本身沒有機(jī)會(huì)使用到的物質(zhì)（例如電子材料或磁性材料）上去嗎？”自從那以后，她的目標(biāo)就是，在實(shí)驗(yàn)室里，室溫和普通壓力下，制造便宜的納米材料。這制造過(guò)程是質(zhì)量穩(wěn)定的，自聚合地，能自我糾正地，而且只產(chǎn)生少量廢棄物，但卻能提供有史以來(lái)最小、最強(qiáng)大的電子設(shè)備。　

　　類似紅鮑魚“造”殼的方法，Belcher和她的小組開發(fā)出了一種用細(xì)菌精確“培養(yǎng)”可充電電池的辦法，這些細(xì)菌是微小的微生物，以感染活性細(xì)胞的方式進(jìn)行繁殖。用他們的技術(shù)生產(chǎn)納米材料僅需數(shù)周，而不是像紅鮑魚構(gòu)造一個(gè)完整的殼那樣費(fèi)時(shí)15年。

　　“我們迫使細(xì)菌與它們通常從未接觸過(guò)的材料發(fā)生反應(yīng)，所以現(xiàn)在細(xì)菌成為精確培養(yǎng)這一材料的模板……它把這些新型材料融入到其表皮上，”　Belcher解釋說(shuō)。

　　這一小組使用能感染細(xì)菌的病毒，即抗菌素。但在與金屬或其它材料混合后，在一塊規(guī)整的表面可以排列堆積數(shù)百萬(wàn)這種病毒，這便產(chǎn)生出一種新型材料。

　　Belcher和她的小組掃描了數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的病毒DNA來(lái)預(yù)測(cè)來(lái)它們所能化合生成的材料，從而為這一工作篩選出最好的候選病毒。她說(shuō)：“我們連續(xù)幾周用顯微鏡觀察，以發(fā)現(xiàn)工作得最好得一組基因序列。”目前，他們正通過(guò)無(wú)害的微生物細(xì)胞來(lái)復(fù)制所選擇的病毒，然后添加進(jìn)金屬一類的材料。

　　“我們正使用的構(gòu)造材料正是目前一般電子元件上所采用的材料。但我們相信利用細(xì)菌可以有所改進(jìn)，這些改進(jìn)可以使電池變得更小，”　Belche說(shuō)，補(bǔ)充道：“自聚合過(guò)程在設(shè)計(jì)新型材料的過(guò)程中非常重要，它在納米科學(xué)或納米技術(shù)中扮演了很多角色，因?yàn)槲覀兿胱屵@些材料自己生成正確的架構(gòu)。”

　　因?yàn)樗麄兂叽绾苄。珺elcher的電池可以儲(chǔ)存大量電力，很輕，甚至具有柔性，比大自然的產(chǎn)品更好一些。

　　最終這些微生物也許可以創(chuàng)造出許多種材料，從太陽(yáng)能電池到涂料到各種紡織品。

　　這一研究是由美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、美國(guó)陸軍合成生物技術(shù)研究所、和陸軍研究辦公室聯(lián)合資助的。