Prąd z wirusa

Amerykańscy naukowcy z Lawrence Berkeley National Laboratory zbudowali generator prądu, który wytwarza elektryczność pod wpływem nacisku. Jego głównym składnikiem są niegroźne dla ludzi wirusy. Wynalazek ma pozwolić na zasilanie małych urządzeń elektronicznych, na przykład telefonów komórkowych.


Generator wykorzystuje znane powszechnie zjawisko piezoelektryczności, czyli produkcji prądu pod wpływem napięć mechanicznych. Obserwuje się je np. w niektórych zapalniczkach wytwarzających w ten sposób iskrę. Używane dotąd w piezoelektyce materiały były jednak toksyczne, a ich produkcja wymagała skomplikowanych procesów technologicznych.

Atakujący bakterie wirus - bakteriofag M13 - rozwiązuje obydwa te problemy. W komórkach bakteryjnych namnaża się, tworząc miliony swoich kopii w ciągu kilku godzin, więc jego zapasy nigdy się nie wyczerpią. Co więcej, duża liczba wirusów samoczynnie układa się w pożądaną, cienką błonę. Białka bakteriofaga mają właściwości piezoelektryczne, więc pod naciskiem błona ta wytwarza napięcie. Za pomocą inżynierii genetycznej, badaczom udało się jeszcze nieco ulepszyć prądotwórcze właściwości wirusa. Badając różne konfiguracje, uczeni odkryli też, że błony pracują najbardziej efektywnie, kiedy 20 z nich ułoży się jedna na drugiej.

Stąd wystarczył już tylko jeden krok do stworzenia małego generatora. Prototyp ma postać elektrody wielkości znaczka pocztowego. Kiedy badacze stukali w nią palcem, urządzenie wytarzało prąd o napięciu 400 mikrowoltów i natężeniu 6 nanoamperów. To niewiele, ale wystarczyło do zasilenia niewielkiego wyświetlacza, który pokazywał liczbę „1".

Wirusowe mikroelektrownie mogą się okazać bardzo przydatne. Po pierwsze, byłyby idealnym źródłem elektryczności dla elektronicznych gadżetów. Prąd z wirusów mógłby być wytarzany np. przez podeszwy naszych butów, które poddawane są ciągłym naciskom. Skorzystać z nich mogą także przyszłe wynalazki nanotechnologii. - Potrzebne są dalsze badania, ale nasza praca jest obiecującym krokiem w kierunku opracowania osobistych generatorów prądu, czy napędów dla nanourządzeń - mówi współautor pomysłu, prof. Seung-Wuk Lee. - Ponieważ biotechnologia pozwala na produkcję genetycznie zmodyfikowanych wirusów na masową skalę, powstające na ich bazie piezoelektryczne materiały oferują proste rozwiązanie dla mikroelektroniki przyszłości – dodaje badacz.


Marek Matacz/EurekNews.pl 2012 05 14 a