483.99
+0.93
563.46
+1.42
8.32
+0.02
+2
Погода в Ереване
Рус
Физики заставили вирусы вырабатывать электричество
19:02
14 Мая 2012

ЕРЕВАН, 14 мая – Новости-Армения. Американские нанотехнологи разработали устройство, которое вырабатывает электрический ток благодаря механической деформации множества частиц вирусов, и опубликовали "инструкцию" по сборке такого источника электричества в статье в журнале Nature Nanotechnology.

Феномен возникновения электрического тока при сжатии или механической деформации определенных материалов, так называемый пьезоэлектрический эффект, был открыт в конце 19 века французскими физиками Жаком и Пьером Кюри. За последующие полтора века данное свойство нашло свое применение как в быту - в виде источника напряжения в зажигалках и чувствительного элемента в микрофонах, так и в науке, где пьезоэлектрический эффект используется для сверхточного манипулирования микроскопическими приборами, передает РИА Новости.

Группа физиков под руководством Сын-вук Ли (Seung-Wuk Lee) из университета штата Калифорния в Беркли обратила внимание на то, что частицы безвредного для человека вируса-бактериофага М13 обладают особой структурой, способствующей появлению пьезоэффекта.

Как объясняют ученые, белковая оболочка вируса построена таким образом, что при механической деформации на ее поверхности возникает так называемый дипольный момент - асимметрия распределения положительных и отрицательных зарядов. "Перекос" в концентрации разных носителей зарядов приводит к появлению электрического тока в проводнике, подключенном к разным концам пьезоэлектрика.

Ученые отлили тонкую пленку из раствора частиц вирусов, высушили ее и проверили ее пьезоэлектрические свойства. Эксперимент подтвердил, что частицы бактериофага М13 способны участвовать в пьезоэффекте.

Ли и его коллеги не были довольны силой тока, который вырабатывался при деформации вирусной пленки, и поэтому они решили улучшить ее свойства, модифицировав геном бактериофага.

Для этого исследователи "отредактировали" несколько участков в гене, отвечающем за "сборку" белковых компонентов оболочки вируса, и добавили в белок несколько аминокислотных "хвостов" с частично отрицательным зарядом. Добавление дополнительных аминокислот повысило разницу между положительным и отрицательным полюсами диполя, что улучшило пьезоэлектрические свойства вирусной пленки.

Убедившись в достаточной эффективности нового штамма вируса, ученые собрали экспериментальный генератор электричества. Для этого они вырастили множество вирусных частиц и отлили 20 отдельных пленок, которые они наложили друг на друга и соединили при помощи электродов.

По словам Ли и его коллег, сжатие данной пленки вырабатывает достаточное количество электричества для включения жидкокристаллического дисплея и изображения на нем цифры "один" в течение нескольких секунд. Как утверждают исследователи, пленка вырабатывала ток напряжением в 400 милливольт и силой в 6 наноампер.

Физики полагают, что подобные пленки могут быть интегрированы в одежду или обувь и послужат источником питания или зарядки для мобильной электроники. Однако для этого потребуется многократное улучшение пьезоэлектрических свойств разработанной пленки.-0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
20:47
02 Ноября 2017
Исследователи обнаружили внутри пирамиды Хеопса потайное помещение
По словам одного из участников международной археологической экспедиции, это первое крупное открытие с тех пор, как еще в XIX веке была определена структура внутренних помещений пирамиды
04:04
30 Октября 2017
Физики выявили основную причину взрывов смартфонов
Физики из Стэнфордского университета объяснили причину взрыва литий-ионных батарей, устанавливаемых в большинство современных смартфонов, планшетов и лэптопов
20:33
29 Октября 2017
Ученые идентифицировали виновника “самоубийств” более тысячи акул
Более тысячи “самоубийств” морских хищников зафиксировали в этом году
17:00
29 Октября 2017
Эксперты назвали топ-5 самых доступных автомобилей-беспилотников
Специалисты автомобильного рынка составили рейтинг самых доступных машин с функциями автономного вождения
19:16
28 Октября 2017
Робот София первым в мире получил гражданство и "подколол" Илона Маска (ВИДЕО)
В последний год София неоднократно появлялась в СМИ с заявлениями различной степени эпатажности
01:27
28 Октября 2017
Ученые назвали способ борьбы со старением
Статья с результатами исследования опубликована в журнале Cell Metabolism
23:58
26 Октября 2017
Президент Армении назвал залог развития и экономического прогресса страны
В сфере информационных и телекоммуникационных технологий Армения движется вперед ускоренными темпами, заявил президент республики Серж Саргсян
05:12
25 Октября 2017
Необычайная находка: на дне Индийского океана обнаружен древнейший в своем роде артефакт
Артефакт нашли на "Эсмеральде", корабле в составе флотилии Васко да Гамы, обломки которого были обнаружены у побережья Омана
18:45
24 Октября 2017
Диссертация Хокинга "обвалила" сайт Кембриджского университета - Guardian
Сайт Кембриджского университета, на котором была бесплатно выложена докторская диссертация британского физика Стивена Хокинга, упал из-за слишком большого числа желающих ознакомиться с этой научной работой
05:03
24 Октября 2017
Ученые подтвердили пользу рецепта китайской медицины в борьбе с раком
Исследователи Института физиологии растений и экологии подтвердили полезные свойства использовавшегося на протяжении сотен лет рецепта традиционной китайской медицины
02:01
24 Октября 2017
Новорожденная спасет брата: в Армении впервые пройдет операция по трансплантации пуповинной крови
Операция по трансплантации пуповинной крови новорожденного впервые будет сделана в Армении
04:34
21 Октября 2017
Жители Армении смогут полюбоваться звездопадом
Жители Армении на протяжении нескольких ночей смогут наблюдать за метеорным дождем, заявил агентству "Новости-Армения" директор Бюраканской астрофизической обсерватории Арег Микаелян