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工程师研制神奇“病毒发电机” 汲取微小能量
作者:管理员    发布于:2013-12-29 15:01:37    文?#37073;骸?a href="javascript:fontZoom(16)">大】【】【

  据国外媒体报道,科学家们正在将病毒派上用场,在实验室中制造出由病毒组成的微型设备,可从其他器械做功中汲取能量,就如我们用手指揉轻轻一按,就能将一台液晶显示屏启动起来。根据加州大学伯克利?#20013;?#30340;研究人员的发?#37073;?#30149;毒还存在?#25345;?#29305;性,可发展为纳米器件中的驱动器,或者为其他基于病毒研?#24247;?#30005;子产品服务,形成独特的微型“发电机”,但是要使成果诞生还需更多的研究康明斯发电机组,目前仅是该过程的第一步。

工程师研制神奇“病毒发电机” 汲取微小能量

  将病毒通过基因工程改造可研制出新型“病毒发电机”

  由病毒研?#20811;?#20652;生的器械设备具有相当的应?#20204;?#26223;,比如仅一张纸薄的发电机,可内置入鞋子中,当你行走时就可以提供能量,为电话?#20154;?#36523;携带的设备充电,其工作原理为培育无害的病毒,它们?#23665;?#34892;走时机械能转换为电能。科学家们也尝试着制造出邮票大小的“病毒发电机”,涂上特殊的病毒后只需要手指头仅仅触摸就可以提供能量,这是由于病毒?#23665;?#25163;指压力产生的能量转换为电荷,产生压电效应。

  研究人员还?#23665;?#37038;票型“病毒发电机”带入实验室,为其他器械设备提供能量,比如使用病毒构建出微小的设备,从其他机器那儿汲取能量。由于大多数的压电康明斯发电机组设备具有毒性,而?#28082;?#38590;进行操作,因此研究人员决定试图使用病毒能否胜任这项任务。比如使用M13病毒,它是一?#22336;?#24120;简单的病毒,而?#28082;?#23481;易被控制,对人体无害。研究人员通过细胞工程技术在病毒外附上特质薄膜,并使用相关离?#26377;?#25104;负极,这样电子就可以在这套“电路”中移动,是微型发电设备的重要组成部分。

  为了详细研究观察病毒颗粒是否具有压电效应的性能,科学家们将M13病毒至于电场中,在显微镜中查看病毒发生了什么。当他们发现构成病毒外套的螺旋蛋白在受到刺激后打开时,这就意味着压电效应开始起作用了。接着,科学家们通过基因工程操纵病毒基因,将其外壳上增加四个可带负电荷的分子空间,以扩大压电效应的产生,实验后发现这样的操作可让病毒增大?#22836;?#30340;电压。

  这项研究具有重大的里程碑意义,意味着我们可以在日常生活中收集各种微小的能量来源,比如在走楼梯时产生的震动,关闭一扇窗户等这些简单的日常生活动作都有额外的能量损失,而神奇的“病毒发电机”则可以收集这些能量,由这项技术研发出的微型设备可派上大用场。最后,研究人员通过对多个“病毒发电机”的组合排列希望?#39029;?#26368;?#24247;?#21387;电效应模式,结果发现当有二十层微小的“病毒发电机”进?#26800;?#21152;时,所产生的压电效应最大。

  根据研究人员估计,如果“病毒发电机”问世,那么其大小约为0.4英寸(1厘米)的边长。当对微小的“病毒发电机组”施加压力时,可产生6毫微安培以及潜在的400毫伏电量。这些电力足够在显示屏上打出“1”的字样,相当于四分之一的3A电池。根据进行这项研?#24247;?#31185;学家介绍:“我们目前正在研究如何?#32435;啤?#30149;毒’电池,使其能进行更好的可视化运行示范。”由于通过生物技术工具可大规模生产经过基因改造的病毒,因此基于这样病毒的压电材料在未来可为大量微型电路提供能量。http://www.snkc.tw

脚注信息
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