Angela Belcher 是麻省理工学院的材料化学家,正致力于通过纳米技术,借助病毒制作电池。如果成功,电池将可以比信用卡还要薄,电量则能持续数周甚至数月。她是由什么产生这个想法的呢?鲍鱼贝。
“我对生物体产生物质的过程非常感兴趣,”她说,“常常被贝壳什么的吸引住。”鲍鱼贝主要由碳酸钙构成,但由于鲍鱼将柔软的材料与蛋白质融合,其精细程度处于纳米级,形成的贝壳成为了牢不可破的保护层。“许多在纳米级别上调解的物体,性质都是以其在生物学上如何形成的为基础,很不寻常。”
Belcher与其他材料科学家、生物工程师协力合作。他们先往一种名为M13噬菌体(M13 bacteriophage)的常见病毒中植入基因,这种基因能导致病毒变成一个载体,承载细小、自动集成的导线。一些导线由金和氧化钴制成,作为电池的负极。一些则由磷酸铁制成,由碳纳米管包裹,作为电池的正极。这些导线直径只有几纳米,可用来合成现代电器中使用的锂电池的高能电极。而且,Belcher研制的电池还可以做成任何想象的形状。
Belcher的研究甚至吸引了政府最高层的注意。奥巴马总统曾到访参加说明会。她给了奥巴马一个元素周期表的微型复制品。(还对他说:“这是个元素周期表,你可以放到钱包里,以防需要计算分子质量,你又想不起来的尴尬场面。”)
Belcher的研究成果还需要很多年才能正式进入市场。可能会先应用在新一代计算机控制信用卡上,或者小电器的持久型轻便电池里,如手机、笔记本电脑等。或者供芯片实验室使用。