Starke Ideen: Elektronik gewachsen durch Keime


Anmerkung der Redaktion: Dieser gelegentlichen Serie befasst sich mit starken Ideen — einige vorhanden, einige futuristische — für Betankung und modernen Lebens elektrisierende.

Uralte Keime, die Bakterien zu jagen sind nun rekrutiert immer
Montieren Sie die Elektronik der Zukunft. Wissenschaftler sind Viren zu verwenden.
bauen Sie Solarzellen und andere Gadgets, die dramatische Verbesserungen über
Ihre vorhandenen Gegenstücke. Diese neuen Techniken auch die Herstellung der
Geräte in einer Weise, die wesentlich sicherer für die Umwelt als Strom
Methoden.

"Wir leben in einer Zeit jetzt wenn so viele Probleme werden, sehr gelöst müssen
wichtige Probleme. Wir denken, dass wir einen Vorteil haben, weil wir mit
Biologie, Evolution hilft uns besser werden,"erklärt Forscherin
Angela Belcher, Materialwissenschaftler am MIT.

Die betreffenden Keime werden Bakteriophagen oder "Bakterien genannt.
Esser." Die stäbchenförmigen Viren, die Belcher und ihre Kollegen zu beschäftigen
sind in der Regel nur Nanometer oder Milliardstel Meter breit und dünner
als eine Wellenlänge des sichtbaren Lichts.

Bakteriophagen sind wie eine Plage auf Bakterien, packte auf ihre
Opfer mit Mäntel mit spezielle Proteine geschmückt. Die Forscher
diese Phagen genetisch zu verändern, so dass diese Proteine Metall festklammern,,
Schließlich bildet Strukturen wie Drähte. Die Technik ermöglicht auch
für die Lokalisierung von denen spezifische Proteine wo wachsen auf der
Viren, und binden sie an welche Metalle.

Bisher haben Belcher und ihre Kollegen diese Viren bauen verwendet eine
High-Power, Münze-große Batterie, die dem Stand Rivalen
Akkus in persönlichen Elektronik und Hybrid-Fahrzeuge gefunden.
Das Team schaffte es mit amorphen Eisenphosphat, das ist billiger und
umweltfreundlicher als die Materialien für Lithium-Ionen-
Batterien, und das ist normalerweise ein schlechter Wärmeleiter, außer wenn
konstruiert auf der Nanometerskala, wie die Viren.

"Ich glaube, wir bekommen können, Leistung bis zu doppelt so was Sie in herkömmlichen Batterien heute sehen," sagte Belcher.

Darüber hinaus sind die Wissenschaftler versuchen, biologisch wachsen
Solarzellen, "versuchen, sie im Preis fallen zu lassen" und bessere Kraftstoff montieren
Zellen, fügte sie hinzu. "Ich bin wirklich über Energie im allgemeinen begeistert."

Die Forscher optimieren oft ihre Viren durch die Schaffung von vielen
Versionen mit verschiedenen Mutanten eines Gens, und zu sehen, welche
funktionieren Sie am besten. Auf diese Weise lassen sie evolutionäre Prozesse Aussortieren der
beste Antwort.

Neben den Gadgets, die besser sind als bestehende
Kollegen, die Phagen auch Geräte in einem mehr Energie herzustellen
effiziente und umweltfreundliche Weise, Verzicht auf die giftigen
Lösungsmittel und hohen Temperaturen, die oft in Fabriken für Wasser verwendet
und Temperaturen unter dem Sieden. "Wir können nicht wachsen sie in den Bedingungen, die
"die Bakteriophagen töten, sagte Belcher.

Belcher begann zuerst ihre Forschung untersucht, wie Abalone wächst
Schale aus Calcium Carbonat, "und dann entwickelte ich die Idee
auswählen und sich entwickelnden Wesen, mit dem Rest der periodische arbeiten
Tisch".

Zunächst untersucht Belcher wachsenden Mikrochips mit Phagen, "aber
dann haben wir begonnen, darüber nachzudenken, wie reale Produkte bekommen, die Sie könnte
auf kurze Sicht, was ist, wenn wir denken begann in der Hand halten
nach dem Vorbild der Batterien,"erklärte sie. "Aber ich bin auf jeden Fall noch
bei der Herstellung von Mikrochips interessiert."

Andere Ideen:

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