Bateria care functioneaza cu virusi

Tehnologia „verde” a trecut de la bacterii la virusi. O echipa de cercetatori de la MIT a reusit sa construiasca niste baterii reincarcabile a caror sursa de energie sunt…virusii. Am incercat sa aflam despre ce este vorba de la colaboratorul nostru Mihnea Bostina, de la Harvard Medical School.

R: Care este ideea din spatele acestui proiect care, la prima vedere, suna atat de traznit?

Mihnea Bostina (Harvard Medical School): In momentul cind dorim dimensiuni mici pentru o aplicatie tehnica, cind dorim sa proiectam la nivel molecular, este ideal sa ne indreptam atentia spre componentele celulare sa invatam si, de ce nu, sa copiem de acolo.

R: Dar de ce virusii?

Mihnea Bostina: Daca ceea ce vrem sunt componente simple si identice care sa fie capabile sa se organizeze singure in structuri mai mari, nu exista un model mai bun decit virusii. Pentru ca invelisul care le protejeaza genomul este construit exact dupa aceasta reteta: se porneste de la una sau mai multe proteine care sint produse in cantitati mari in celula infectata si care se auto-asambleaza in structuri rezistente.

In cazul in care este posibil, modificarea secvetei acestor proteine poate crea o afinitate specifica pentru un anumit material.

Asadar, avem un bun punct de pornire daca vrem sa construim ceva. Problema este ca am dori un virus de dimensiuni mari, ieftin si care sa nu puna probleme de securitate. Iar aici ne vine natura in ajutor. Exista o clasa de virusi, numiti bacteriofagi, care infecteaza doar bacteriile. In plus dimensiunile acestora sint mari.

R: Cum arata bateriile cu virusi?

Mihnea Bostina: Virusul folosit in acest caz (Fabricating Genetically Engineered High-Power Lithium Ion Batteries Using Multiple Virus Genes – Science 2009) are o forma care il face foarte atractiv: atinge sute de nanometri in lungime, in timp ce are doar citiva nanometri in diametru.

Cu ajutorul acestui virus fusese deja creat anodul unei mini-baterii, iar rezultatul a fost deja publicat intr-un articol de anul trecut.

Anul acesta avem o varianta imbunatatita: o baterie de 3V capabila sa aprinda un mic LED.

In articolul anterior se aratase ca virusul modificat este capabil sa formeze structura dorita la o scara mica, insa materialul rezultat nu era suficient structurat la o scara mare care sa permita contactele optime intr-o baterie.

Solutia imaginata a fost introducerea unei retele de nanotuburi din carbon. O proteina care formeaza capsida virusului a fost modificat asa incit sa adere la materialul nantoburilor. Cu o crestere in greutate de doar 5% s-a reusit imbunatirea performantelor bateriei cu 20%.

Linkuri interesante

Institutul de studiu al materialelor, MIT

Blogul cercetatorilor care au realizat bateria cu virusi