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基因工程病毒成为电池的装配线

利用基因工程病毒发现最新的电池技术,以改进锂离子电池。

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电池技术的最新进展来自于正在病毒纳米尺度上工作的成果。研究人员已经

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构建了一种锂离子电池,与数百万设备中使用的电池相似,但它使用基因工程病毒来制造带负电的负极和带正电的正极[BBC News]。

这些微小的“工人”是噬菌体,它们感染细菌但对人类无害。三年前,同一批研究人员创造了能够收集带负电的氧化钴和金颗粒的病毒,这些颗粒在薄膜上“生长”以形成负极。现在,研究人员在这一成就的基础上更进一步,解决了更棘手的正极制造问题。

这项工作更加困难,因为正极材料必须具有高导电性才能有效,而大多数候选的正极材料是高绝缘性的[BBC News]。

研究人员

通过基因工程改造的病毒能够在外层包裹磷酸铁。然后,它们会附着在碳纳米管上,从而形成一个高导电材料网络[ComputerWorld]。

磷酸铁通常导电性不好,但当它在纳米尺度上组织起来时,其性质会发生改变。在《科学》杂志报道的这项研究中,研究人员表示,该技术适用于广泛的商业应用。

“它的容量和能量功率性能与目前市售的最先进的电池相当,”[首席研究员安吉拉]·贝尔彻说……“我们可以用它来运行 iPod 的时间是当前 iPod 电池的三倍。如果真的实现大规模应用,它将用于汽车,”她补充道。贝尔彻谨慎地表示,这种大规模应用还远远不够[Reuters]。

贝尔彻表示,她的病毒装配线比传统技术具有一些优势。

“使用基因工程的优势在于,事物可以不断改进……你不会被困在某种特定的材料上;你有选择和进化的优势,”[BBC News]

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她说。在他们的实验中,贝尔彻的团队创造了数以亿计种变异的病毒,然后利用“适者生存”的原则,筛选出能够最好地完成任务的病毒。她解释说,一个难点是找到一种能够附着在碳纳米管上的病毒。

“那是最难的部分,因为十亿个病毒中只有两个——每个病毒都有不同的基因密码,并通过‘适者生存’的原则进行筛选——在其尖端能够拾取一个纳米管”[EETimes]

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她说。相关内容:DISCOVER:病毒被用于制造超级电池 80beats:改进的电动汽车电池可以在几秒钟内充电 80beats:美国电池制造商联手应对电动汽车面临的重大挑战图片:Yun Jung Lee 和 Dong Soo Yun。电池为绿色 LED 供电。

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