Viren als Baumeister für Mini-Batterien
Viren sind nicht nur Krankheitserreger, sondern könnten in Zukunft auch als Miniatur-Baumeister für Batterien eingesetzt werden. US-Forschern gelang es nun, Viren entsprechend genetisch zu verändern.
Forscher am Massachusetts Institute of Technology [MIT] haben Viren dahingehend verändert, dass diese sich selbstständig mit Metall umhüllen, automatisch hintereinander ausrichten und so die positive Elektrode einer Lithium-Ionen-Batterie bilden können.
Damit sei es nur noch eine Frage des Designs der restlichen Komponenten, so die Forschungsleiterin Angela Belcher, um Batterien einfach durch zusammenschütten der notwendigen Teile herstellen zu können.
Kleine Batterien für kleine Geräte
Batterien könnten dann weitaus ungefährlicher bei Zimmertemperatur und nicht wie bisher bei sehr hohen Temperaturen hergestellt werden, so die Forscher.
Zudem könnten so auch kleinste Bauteile mit Strom versorgt und so die Verkleinerung von Geräten und elektronischen Bauteilen vorangetrieben werden.
IBM-Forschern ist es zuletzt gelungen, einen kompletten elektronischen Schaltkreis auf einem einzigen Molekül unterzubringen.
Genetisch modifizierter Virus
Belchers Team modifizierte dazu den röhrenförmigen Virus M13, der normalerweise Bakterien infiziert und sich so vermehrt.
Injizierte DNA-Teile brachten den Virus dazu, an den Proteinen seiner Außenhülle Kobalt-Ionen und Goldpartikel zu binden.
Elektronenfluss durch Gold und Kobalt
Die Kombination von Gold und Kobalt ist ein idealer Leiter für Elektronen, eine Voraussetzung damit überhaupt Strom fließen kann.
Die derart modifizierten Viren richteten sich dann laut Forschern selbstständig richtig aus. Diese so genannten Nanodrähte könnten laut Forschern für wesentlich effizientere Batterien als bisherige Lithium-Ionen-Batterien genutzt werden, da die Elektroden bis zu 30 Prozent mehr Energie speichern könnten.
Der Virus selbst, und damit auch die so geannten Nanodrähte, ist 880 Nanometer lang und hat einen Durchmesser von sechs Nanometern.
Batterien in Reiskorngröße
Die Forscher hoffen in Zukunft auf diesem Weg Batterien in der Größe eines Reiskorns bauen zu können bis hin zu Batterien, die etwa in Hörgeräten eingesetzt werden können.
Das eingefügte genetische Material kann laut Forschern auch abgeändert werden, um so relativ einfach auch eine negaitv geladene Elektrode oder andere elektronische Bauteile herstellen zu können.
Belcher forscht unter anderem am Einsatz von Viren, um sich selbstständig zusammenbauende Solarzellen herstellen zu können.
(New Scientist | Reuters | Technology Review)