ไวรัสคอมพิวเตอร์จะไม่ช่วยให้แล็ปท็อปของคุณทำงานได้ — แต่ไวรัสทางชีวภาพสามารถช่วยได้ นักวิจัยรายงานออนไลน์เมื่อวันที่ 2 เมษายนใน วารสาร Scienceว่าการปรับแต่งยีนของพวกมันก็เพื่อสร้างไวรัสสำหรับสร้างแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบชาร์จซ้ำได้ซึ่งให้พลังงานแก่อุปกรณ์ต่างๆ เช่น แล็ปท็อป ไอพอด และโทรศัพท์มือถือไวรัสสายสดสำหรับพลังงาน ไวรัสสามารถตั้งโปรแกรมทางพันธุกรรมให้สร้างเปลือกฟอสเฟตเหล็กก่อน แล้วจึงจับกับท่อนาโนคาร์บอน (แบบจำลองที่แสดง) วัสดุที่ได้นั้นมี
ความนำไฟฟ้าสูง ทำให้เกิดการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วของไอออน
และอิเล็กตรอนผ่านแคโทดของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน สิ่งที่ใส่เข้าไป: แบตเตอรี่ที่มีแคโทดตามไวรัส (ชนิดทางชีวภาพ) ให้พลังงานแก่ไฟ LED สีเขียว
ภาพที่ได้รับความอนุเคราะห์จาก GEORG FANTNER; ใส่รูปภาพโดยได้รับความอนุเคราะห์จาก YUN JUNG LEE และ DONG SOO YUN
ในการวิจัยก่อนหน้านี้ ทีมเดียวกันใช้ไวรัสเพื่อสร้างขั้วลบหรือขั้วบวกของแบตเตอรี่ ในงานใหม่นี้ นักวิจัยได้ออกแบบไวรัสสำหรับขั้วบวกหรือแคโทด เมื่อนำทั้งสองอย่างมารวมกัน แบตเตอรี่ไวรัสควรทำงานได้ดีกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแบบดั้งเดิม และยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมอีกด้วย ทีมงานรายงาน
“เนื่องจากไวรัสเป็นสิ่งมีชีวิต เราจึงต้องใช้ตัวทำละลายที่เป็นน้ำเท่านั้น ไม่ใช้ความดันสูงและไม่ใช้อุณหภูมิสูง” Angela Belcher นักวิทยาศาสตร์ด้านวัสดุจากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์ในเคมบริดจ์และผู้ร่วมวิจัยกล่าว
แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนกักเก็บและปล่อยพลังงานไฟฟ้า
เมื่อลิเธียมไอออนและอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ระหว่างขั้วบวกและขั้วลบ แคโทดมักทำจากเหล็กฟอสเฟต ซึ่งเป็นวัสดุที่เสถียรซึ่งเมื่อทำปฏิกิริยากับลิเธียม จะมีความจุสูงในการเก็บพลังงาน แต่มันไม่ใช่ตัวนำที่ดีมาก การเคลื่อนที่ของไอออนและอิเล็กตรอนผ่านแคโทดค่อนข้างช้า ทำให้แบตเตอรี่มีประสิทธิภาพในการปล่อยพลังงานน้อยลง
ไอออนและอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ผ่านอนุภาคขนาดเล็กได้เร็วกว่า แต่การสร้างอนุภาคขนาดนาโนของเหล็กฟอสเฟตเป็นกระบวนการที่ยากและมีราคาแพง นักวิจัยกล่าว
ดังนั้นทีมของ Belcher จึงปล่อยให้ไวรัสทำงาน ด้วยการจัดการยีนของไวรัส M13 เพื่อทำให้ไวรัสเคลือบตัวเองด้วยไอรอนฟอสเฟต นักวิจัยได้สร้างอนุภาคไอรอนฟอสเฟตที่มีขนาดเล็กมาก
“เรากำลังใช้แม่แบบชีวภาพที่มีอยู่แล้วในระดับนาโน” เบลเชอร์กล่าว
การปรับแต่งยีนตัวที่สองทำให้ปลายด้านหนึ่งของไวรัสจับกับท่อนาโนคาร์บอนซึ่งนำพลังงานได้ดี เครือข่ายที่เกิดจากไวรัสที่เคลือบด้วยเหล็กฟอสเฟตและท่อนาโนคาร์บอนก่อตัวเป็นแคโทดที่นำไฟฟ้าได้สูง ซึ่งไอออนและอิเล็กตรอนสามารถเคลื่อนที่ผ่านได้อย่างรวดเร็ว
“ผลงานชิ้นนี้เป็นความก้าวหน้าที่น่าตื่นเต้น” Kang Xu นักเคมีแบตเตอรี่แห่งห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพสหรัฐฯ ในเมืองอเดลฟี รัฐแมริแลนด์ แสดงความคิดเห็น “Belcher เป็นคนแรกที่ใช้ไวรัสเป็นเทมเพลตนาโนในการประกอบวัสดุต่างๆ”
การใช้วัสดุแคโทดที่แตกต่างกันอาจทำให้แบตเตอรี่ในอนาคตดียิ่งขึ้น Belcher กล่าว “บทความนี้พิสูจน์ว่าแนวคิดนี้ใช้ได้ผล”
เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>> แทงบอลออนไลน์
