Технологии Группа ученых из Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли (Lawrence Berkeley National Laboratory) разрабатывает «зеленую» альтернативу пьезоэлектрическим материалам — в ней используется вирус, питающийся бактериями.
Пьезоэлектрический эффект обладает потенциалом для тонких генераторов, заряжающихся при движениях человека. К сожалению, по данным Швейцарского национального научного фонда (Swiss National Science Foundation), наиболее эффективные пьезоэлектрические материалы содержат свинец, что непозволительно для бытовой электроники. Группа инженеров из лаборатории Беркли во главе с преподавателем биоинженерии Син-Вак Ли (Seung-Wuk Lee) обратилась к бактериофагам M13.
Этот бактериофаг является распространенным вирусом, безвредным для человека, но атакующим бактерии. Этот фаг реплицируется быстро и может быть легко генетически сконструирован. Оказалось, что он также пьезоэлектричен. Чтобы создать свой генератор, ученые разработали фаг, который повышает электрическую мощность при сжатии, а затем сложили тонкие пленки, содержащие отдельные слои вируса.
В лаборатории, генератор на основе бактерии успешно преобразовывал силу нажатия пальцем в электрический заряд. Исследователи обнаружили, что такой генератор способен производить до шести наноампер тока и 400 милливольт напряжения, что составляет около четверти от напряжения батареи ААА, говорится в опубликованном учеными исследовании. Этого достаточно для управления небольшим жидкокристаллическим дисплеем.
Группа ученых впервые опубликовала свои результаты в Nature Nanotechnology.
В статье исследователи пишут, что пьезоэлектрические материалы на основе безвредного вируса потенциально «предлагают простой и экологически чистый подход к пьезоэлектрическому производству энергии«.