MIT bilim adamları, lityum piller yapmak ve kanser hücrelerini tespit etmek için virüsleri kullanır ... virüsün renginin değişmesi hakkında konuşmanıza gerek yok
İnsanları hasta etmenin yanı sıra, virüsler pil yapmak için de kullanılabilir mi?
Doğru okudunuz. Aslında, bilim adamları bunu uzun süredir inceliyorlar ve biyolojik malzeme olarak virüslerle ne yapabilirler?
Pil üretmenin yanı sıra, kanser hücrelerini izlemek, dokunmatik ekran bileşenleri yapmak ve kimyasal gazlar yapmak için virüslerin kullanımını da incelediler ...
Bilim adamlarının bir hayali var: Bir gün virüslü bir araba kullanabilirler.
Virüs pili
Doğanın kendisi, sert deniz kulağı kabukları gibi nano ölçekli malzemeler yaratabilir. Hassas bir yapı oluşturmak için gen seviyesi tarafından kontrol edilen proteini kullanın.
Bu, MIT'de biyomühendislik profesörü olan Angela Belcher'ı büyüledi. Ya pil gibi biyolojik olmayan bir yapının genetik kontrol yetenekleri varsa?
Angela Belcher MIT Biyomühendislik Bölümü; Biyomühendislik Malzeme Bilimi Mühendisliği Profesörü
Belcher Labs, enerji, çevre ve tıp için tasarım, tasarım malzemeleri ve ekipmanlarına ilham vermek için doğal süreçleri anlamaya ve kullanmaya çalışır.
O seçti M13 fajı . Bu sigara gibi bakterilerde çoğalabilen uzun bir virüstür.
İlk olarak, insan operasyonlarının seçici bir evriminin tamamlanması gerekiyor.
Belcher basitçe M13 faj DNA'sını düzenledi ve virüs tarafından ifade edilen protein de değişti.Farklı proteinler farklı materyalleri adsorbe edebilir.
Ardından, bu virüsleri kullanmayı umduğu malzemelere maruz bıraktı. Spesifik bir gen mutasyonuna sahip bir virüs, materyale adsorbe olacaktır. Bu şekilde Belcher, bu materyali adsorbe edebilen virüs örneklerini taradı.
Ardından, virüsün güçlü üreme yeteneğini kullanın. Seçilen örnekleri bakterilerle enfekte edin ve milyonlarca kopya üreterek kendilerini çoğaltmalarına izin verin.
Aynı nitelikteki milyonlarca virüsün, pilin hammaddesi olan belirli bir maddeyi emmesine izin verin. Örneğin, bazı virüslerin karbon nanotüpleri emmesine izin verin ve virüslerin bir kısmı diğer maddeleri emerek elektrot malzemeleri haline getirin.
Virüsün kendisinin yeniden üretimi ve evrimi yoluyla, pil yapısı da yavaş yavaş gelişerek daha iyi bir pil haline gelecektir.
Bu teknik, periyodik tablodaki herhangi bir elemente, ona uyan bir DNA sekansı arayarak genişletilebilir. Şu anda Belcher çeşitli virüsler üretmekte ve bunları 150'den fazla farklı materyalle kullanmaktadır.
Gen düzenleme ve tarama yoluyla virüsler Kobalt Oksit veya Demir fosfat Bu şekilde lityum demir fosfat ve lityum kobalt oksit olmak üzere iki çeşit pil bu yöntemle üretilebilir.
Pil yapmak için virüs kullanmanın faydaları nelerdir
Johns Hopkins Üniversitesi Uygulamalı Fizik Laboratuvarı'nda kıdemli pil araştırma bilimcisi Konstantinos Gerasopoulos şunları söyledi:
Virüsler gibi biyolojik materyalleri kullanmanın avantajı, zaten "nano" formda mevcut olmalarıdır, bu nedenle bunlar, temelde pil materyallerinin sentezi için doğal şablonlar veya iskelelerdir.
Uygulama olasılıklarından biri, yapmak için virüs kullanmaktır. Son derece düzenli elektrot yapısı . Bu, elektrottan geçerken iyonların yolunu kısaltabilir ve pilin şarj ve deşarj oranını artırabilir.
Şimdiki pozisyona kadar, Belcher'ın virüs elektrodu temelde rastgele bir yapıdır ve kendisi ve meslektaşları virüsü düzenli bir düzenlemeyle yönlendirmeye çalışıyorlar.
Ancak bu şekilde virüs pilinin performansı, daha yüksek kapasite, çevrim ömrü ve şarj oranı ile geleneksel teknolojiyi aşmıştır.
Belcher, virüs montajının en büyük faydasının çevre dostu olması olduğuna inanıyor. Geleneksel elektrot üretimi, toksik kimyasalların ve yüksek sıcaklıkların kullanılmasını gerektirir. Virüs pilinin yalnızca elektrot malzemelerine, oda sıcaklığında suya ve genetiği değiştirilmiş bazı virüslere ihtiyacı vardır.
Şu anda, bu teknolojinin nasıl ticarileştirileceğini araştıran makaleler var. Ancak yine de bazı zorluklar var. Biyomolekül seviyesine ulaşmak için büyük miktarlarda viral materyal kullanmak büyük bir zorluktur.
Virüslerle başka şeyler yapın
Virüs piline ek olarak Belcher, diğerleriyle birlikte farklı şeyler yapmak için virüsleri kullanmak üzere iki şirket kurdu.
Birincisi, dokunmatik ekranlar için elektronik bileşenler üretmek üzere üretim süreçlerini desteklemek için virüsler kullanmaktır. Birincisi, karbondioksiti etilene dönüştürmek için üretim süreçlerinde virüs kullanmaktır. Ayrıca güneş pillerini virüslerle birleştirmeye çalıştı.
Nanopartiküller yapmak için virüs birleştirme teknolojisini kullanmak için hala bir MIT ekibiyle çalışıyor.
Bu nanopartiküller, küçük kanser hücrelerini izlemek için kullanılır. Doktorlar tarafından tespit edilmeleri zordur, bu da kanserin erken teşhisini büyük ölçüde iyileştirecektir.
Bilim adamlarının virüslerin geleceği için birden fazla vizyonu var.
Belcher, bir gün virüslü bir araba kullanmayı hayal eder. Kanser açısından bilim adamları, virüslerden yapılan nanopartiküllerin, kanser hücrelerini öldürmeye yardımcı olmak için biyolojik malzemelerle donatılabileceğini umuyor.
Bu eşsiz viral hikayeyi dinledikten sonra nasıl hissediyorsunuz?
Referans bağlantısı: https://www.wired.com/story/the-next-generation-of-batteries-could-be-built-by-viruses/
Daha fazlasını öğrenmek isterseniz Belcher'ın TED konuşmasını da izleyebilirsiniz: https://www.ted.com/talks/angela_belcher_using_nature_to_grow_batteries?language=zh-cn#t-67253
- Bitiş -
Qubit QbitAI · Toutiao İmzalı
Bize dikkat edin ve en son teknolojiden haberdar olun
