Анжела Белчер, химик по материалам из Массачусетского технологического института, использует нанотехнологии для выращивания батарей. Из вирусов. Батареи, которые могут работать неделями или месяцами и быть тоньше кредитной карты. Как она получила такую идею? Раковины ушка.
Связанный контент
- Может ли нанотехнология спасти жизни?
«Мне действительно интересно, как биология создает материалы», - говорит Белчер. «Я всегда был очарован, например, раковинами». Морские ракушки ушка состоят в основном из карбоната кальция, но из-за того, как ушка смешивает этот мягкий материал с белками с наноразмерными размерами, раковины образуют почти неразрушимую броню. «Многие объекты, контролируемые на наноуровне, обладают необычными свойствами, основанными на том, как они сделаны биологически», - говорит она.
Работая в своей лаборатории с материаловедами и биоинженерами, Белчер начала с естественного вируса, называемого бактериофагом М13, и внедрила гены, которые заставили вирус стать шаблоном для крошечных, самосборных проводов. Некоторые провода, сделанные из оксида кобальта и золота, становятся отрицательными полюсами батареи. Другие, сделанные из фосфата железа, покрытого углеродными нанотрубками, образуют положительные полюса. Ультратонкие провода диаметром несколько нанометров могут быть объединены в электроды большой мощности для литий-ионных аккумуляторов, подобные тем, которые используются во многих современных электронных приборах. Но батареи Belcher могут быть созданы в любой форме, какой только можно вообразить.
Волшебство Белчера привлекло внимание высших правительственных уровней. Президент Обама остановился у лаборатории Белчера для демонстрации. Она дала ему миниатюрную копию периодической таблицы элементов. («Если вы когда-нибудь будете в затруднении и вам понадобится рассчитать молекулярную массу, вот таблица для вашего кошелька», - сказала она ему.)
Аккумуляторы Belcher находятся как минимум в нескольких годах от коммерциализации. Они могут появиться первыми в новом поколении компьютеризированных кредитных карт. Или долговечные легкие батареи для гаджетов, таких как ноутбуки или мобильные телефоны, или лаборатория на чипе.
