美研究人員打造病毒電池將可織成衣服供電
來自美國麻省理工學(xué)院的一組研究人員以及來自馬里蘭州大學(xué)的另一組研究人員利用兩種不同的病毒研制出鋰電池的陰極和陽極。隨著這些研究成果浮出水面,病毒制成的電池不久之后便可為人們的手機(jī)供電或者噴在衣服上,成為一種可以穿在身上的電源。
如果馬里蘭州大學(xué)的研究取得成功,鋰電池的零部件便可在煙廠生長和收獲。如果麻省理工學(xué)院的研究取得成功,鋰電池便可織成衣服,為包括無人駕駛飛機(jī)和手機(jī)在內(nèi)的一系列電子裝備供電。麻省理工學(xué)院的馬克·艾倫博士表示:“通常情況下,士兵必須攜帶數(shù)公斤電池。如果能夠?qū)⑺麄兊?a >制服變成電池組,便可大大減少他們的負(fù)重。此外,經(jīng)常外出的商務(wù)旅客和養(yǎng)路工也將成為這項(xiàng)技術(shù)的受益者。”
病毒能夠以驚人的效率進(jìn)行細(xì)胞分裂,即劫持宿主并利用宿主進(jìn)行自我復(fù)制。數(shù)百年來,醫(yī)生想盡一切辦法阻止或延續(xù)病毒復(fù)制。現(xiàn)在,科學(xué)家開始利用病毒非凡的自我復(fù)制能力,制造大量相同的微小結(jié)構(gòu)并讓人類從中受益。
科學(xué)家雖然建造出類似結(jié)構(gòu),但速度和效率均無法與病毒相提并論。馬里蘭州大學(xué)科學(xué)家、《ACS納米》雜志最近刊登的一篇研究論文的合著者詹姆斯·庫爾弗博士表示:“通常情況下,需要平版印刷等一些自上而下的嚴(yán)密過程制造這些結(jié)構(gòu)。病毒為我們提供了一個(gè)解決之道。我們可以頭天晚上將病毒準(zhǔn)備好,等待它們完成一切。”論文中,庫爾弗等人詳述了為鋰電池制造硅陽極的全過程。
麻省理工學(xué)院和馬里蘭州大學(xué)的科學(xué)家使用了兩種對人類無害的病毒,前者使用的是能夠感染細(xì)菌的病毒M13,而后使用的是煙草花葉病毒(TMV,煙草作物的常見病菌)。病毒的宿主可能存在差異,但每一個(gè)病毒的形狀均帶有類似特征,即長而薄的圓柱形。在美國化學(xué)學(xué)會(ACS)本周于波士頓舉行的會議上,艾倫指出M13可用來制造鋰電池所需的氟化鐵陰極。艾倫及其同事希望“放大”他們的電池零部件制造,制造輕型可充電并且電力持久的鋰電池,為軍方無人機(jī)和平民使用的手機(jī)等設(shè)備充電。
新型陰極立基于麻省理工學(xué)院早期研制電池陽極和陰極的努力,由于在室溫和水中工作,它們并不會對環(huán)境造成破壞。麻省理工學(xué)院的研究只在名義上打出“綠色牌”,相比之下,馬里蘭州大學(xué)進(jìn)行的卻是名副其實(shí)的“綠色”研究。
庫爾弗說:“我們當(dāng)前的目標(biāo)是,在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行與培養(yǎng)病毒有關(guān)的一切,最終目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)病毒的野外培養(yǎng),后者成本更低同時(shí)也較為容易。”他指出,雖然農(nóng)民不可能在近期“種植”和“收獲”電池零部件,但他們研制的新陽極已經(jīng)表現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α;诠璧匿囯姵厝萘渴钱?dāng)前采用石墨陽極的鋰電池的近10倍。

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