Промишленост

MIT създава батерия от генетично проектиран вирус

MIT създава батерия от генетично проектиран вирус

MIT създаде батерия от генетично модифициран вирус за улавяне на въглеродни нанотръби за създаване и отглеждане на компонентите, необходими за направата на батерия.

Инженерите от MIT откриха, че генетично променящите вируси му позволяват да събира материалите, необходими за направата на положителните и отрицателните краища на литиево-йонна батерия. Характеристиките на новите батерии почти точно представят ефективността на съвременните акумулаторни батерии, които в момента се използват в хибридни автомобили и лични електронни устройства.

Производството на батериите също може да бъде произведено евтино, без да вредят на околната среда. Синтезът на батерията "се осъществява при и под стайна температура и не изисква вредни органични разтворители, а материалите, които влизат в батерията, са нетоксични", съобщава MIT.

Традиционно литиево-йонната батерия използва литиеви йони, които протичат между отрицателно заредения графитен анод и положително заредения катод, обикновено съставен от кобалтов оксид или литиев железен фосфат. Екип от MIT обаче откри метод за генетична промяна на вирусите

Механизъм за самосглобяване на модифициран вирус M13 [Източник на изображението: Жан-Мари Тараскон /Природа Нанотехнологии]

Според MIT батерията се постига чрез

"генетично инженерни вируси, които първо се покриват с железен фосфат, след което хващат въглеродни нанотръби, за да създадат мрежа от високо проводим материал. Тъй като вирусите разпознават и се свързват конкретно с определени материали (в този случай въглеродни нанотръби), всеки железен фосфатен нанопровод може да бъдат електрически "свързани" за провеждане на мрежи от въглеродни нанотръби. Електроните могат да пътуват по мрежите от въглеродни нанотръби, прониквайки през електродите към железния фосфат и прехвърляйки енергия за много кратко време. "

Избраната бактерия е бактериофаг, което означава, че може да зарази бактериите, като същевременно остава безвреден за хората.

След първоначалните експерименти за създаване на жизнеспособна, но лошо работеща батерия, екипът реши да въведе въглеродните нанотръби в опит да увеличи проводимостта на катода без много добавяне на външно тегло. С новата модификация вирусите успяха да сглобят самостоятелно наножила, след като станаха анод, като събираха кобалтов оксид и злато върху себе си, допълнително подобрявайки работата на първоначално ориентираната към вируса батерия. Създадените нови батерии демонстрираха някои необикновени характеристики, тъй като батериите поддържаха висока енергийна плътност (~ 200 W h kg−1) и висока специфична мощност (~ 4,5 kW kg−1). В очакване на подобряване на влошаването на цикъла на зареждане, той може да бъде жизнеспособен кандидат за използване в електрически автомобили и други електронни устройства. Въпреки това, докато батериите успяха да постигнат 100 цикъла на зареждане, без да губят много капацитет, след първоначалните 100 цикъла, производителността започва да се влошава много по-бързо от настоящите литиево-йонни батерии.

Обезсърчен от незначителния неуспех, екипът реши да продължи напред с допълнителни експерименти. След първоначалния успех на демонстрирането на възможността за създаване на батерия от вирус, може би с още няколко модификации може да се види, че батерията става по-надеждна и устойчива на деградация, което я прави икономически и екологична алтернатива на други методи за производство на батерии. Новите батерии могат да се превърнат в бъдещите магазини за електрически автомобили и електронни устройства.

ВИЖТЕ СЪЩО: Компанията за мобилни телефони твърди, че спестява енергия от батерията с устройство за събиране на FM предаване

Написано от Maverick Baker


Гледай видеото: Как восстановить аккумулятор ноутбука, пример ремонта - Часть 1 (Декември 2021).