Angela Belcher, Massachusetts Institute of Technologyn kemisti, käyttää nanoteknologiaa paristojen kasvattamiseen. Ei viruksia. Paristot, jotka voivat kestää viikkoja tai kuukausia ja olla ohuempia kuin luottokortti. Kuinka hän sai tällaisen idean? Abalone-kuoret.
Asiaan liittyvä sisältö
- Voiko nanoteknologia pelastaa elämää?
"Olen todella kiinnostunut siitä, kuinka biologia tekee materiaaleista", Belcher sanoo. ”Minua on aina kiehtonut esimerkiksi kuoret.” Abalone-simpukkakuoret koostuvat pääosin kalsiumkarbonaatista, mutta koska abalones sekoittaa tuon pehmeän materiaalin nanomittakaavan kokoisilla proteiineilla, kuoret muodostavat melkein murtumaton panssari. "Monilla nanomittakaavassa hallittavilla esineillä on epätavallisia ominaisuuksia sen mukaan, miten ne tehdään biologisesti", hän sanoo.
Työskentelemällä laboratoriossaan materiaalitieteilijöiden ja bioinsinöörien kanssa, Belcher aloitti luonnossa esiintyvällä viruksella, nimeltään M13-bakteriofagi, ja lisäsi geenejä, jotka aiheuttivat viruksesta mallin pienille, itse koottuille johdoille. Jotkut kobolttioksidista ja kullasta tehdyt johdot muuttuvat akun negatiivisiksi napoiksi. Muut, hiilinanoputkien päällä olevasta rautafosfaatista valmistetut, muodostavat positiiviset navat. Äärimmäisen ohuet johdot, joiden halkaisija on useita nanometriä, voidaan yhdistää muodostamaan suuritehoisia elektrodeja litium-ioniakkuille, kuten monissa nykyaikaisissa elektroniikoissa. Mutta Belcherin akut voidaan suunnitella mihin tahansa kuviteltavissa olevaan muotoon.
Belcherin velho on herättänyt huomion korkeimmista hallintotasoista. Presidentti Obama pysäytti Belcherin laboratorion mielenosoitusta varten. Hän antoi hänelle pienoiskappaleen jaksollisesta elementtitaulukosta. ("Jos olet joskus sidoksessa ja sinun on laskettava molekyylipaino, tässä on jaksollinen taulukko lompakollesi", hän kertoi hänelle.)
Belcherin akut ovat ainakin muutaman vuoden päässä kaupallisuudesta. Ne saattavat näkyä ensin uuden sukupolven tietokoneavusteisissa luottokorteissa. Tai pitkäikäisiä kevyitä akkuja laitteisiin, kuten kannettaviin tietokoneisiin tai matkapuhelimiin - tai laboratoriosta sirulla.
