Več kot polovico teže in velikosti baterij predstavljajo materiali, ki ne doprinesejo kaj k kapaciteti, sedaj pa so raziskovalci prikazali, da lahko genetsko spremenjeni virusi, sestavijo baterijske materiale v kompaktno strukturo, ki lahko shrani do trikrat toliko energije kot današnje litij-ion baterije.
Take baterije bi lahko služile v medicini (recimo slušni aparati) in v prenosnih napravah kot so prenosniki in mobilniki. Tehniko sestavljanja pa bi lahko prenesli tudi v gradnjo sončnih celic in izgradnjo boljših katalizatorjev, so dejali raziskovalci na MIT (Massachusetts Institute of Technology).
"Večino je bilo narejeno preko manipulacije genov. Organizmu, ki v normalnem stanju ne bi naredil baterijske elektrode smo vsadili ravno to informacijo in ga spodbudili, da jo sestavi v napravo," je dejala Angela Belcher, raziskovalka in profesorica na MIT.
Raziskovalci so uporabili M13 viruse, da so zgradili pozitivno elektrodo litij-ionove baterije in jo stestirali s običajno negativno elektrodo. Virus je zgrajen iz proteinov, ki tvorijo dolg tanek cilinder. S dodajanjem nukleotidov v virusovo DNA, so raziskovalci usmerili proteine, da so tvorili dodatno aminokislino, ki je vezala kobaltove ione. Virusi se nato obdajo s kobaltovimi ioni v raztopini, ki po reakciji z vodo tvorijo kobaltov oksid, ki ima veliko večje sposobnosti shranjevanja energije, kot materiali temelječi na ogljiku v litij-ion baterijah.
Da ustvarijo elektrodo raziskovalci pomočijo elektrolitski polimer v raztopino s virusi. Virusi se nato zberejo in obdajo elektrolit. Ta polimer nato pomočijo v raztopino baterijskega materiala, ki ga virusi vgradijo v kristalno strukturo.
Te elektrode imajo dvakratno kapaciteto tistih iz ogljika. Da bi jo še povečali so se raziskovalci spet zatekli k genetskem inženiringu. K prejšnji kodi so dodali kodo, ki omogoča virusom vezavo na zlato. Virusi se nato kot nanožičke iz kobaltovega oksida in delcev zlata vežejo in tako dobimo elektrode, ki shranijo do 30% energije več.
Vir: http://www.technologyreview.com/BizTech/wtr_16673,296,p1.html
Avtor: Andrej Mernik
|