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#爱范儿#未来的电池，可能是用病毒做的( 二 )


#爱范儿#未来的电池，可能是用病毒做的
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▲普渡大学研发出的锑纳米链负极.
将纳米结构用于电池作为电极材料 ， 近年来被认为是突破目前锂电池瓶颈的一个重要方向 。 因为纳米电极能更多、更快地吸收和释放带电离子 ， 因此可以将电池做得更小、更轻、且容量更大 。
约翰?霍普金斯大学应用物理实验室的高级电池研究科学家 Konstantinos Gerasopoulos 表示 ， 使用病毒的好处在于 ， 它们本身就以「纳米」的形式存在 ， 本质上就是用于合成电池材料的天然模板 。
当然你可能会担心 ， 利用病毒制造电池 ， 万一病毒泄露感染人类 ， 不就危险了吗？
贝尔彻表示 ， 他们使用的病毒均已经过无害化基因改造 ， 只会感染特定的细菌宿主 ， 而且并不致命 ， 只会使被感染细菌的生长速度减慢 。 此外这种电池报废后可生物降解 ， 不会像过去的锂电池一样对环境造成污染 。
#爱范儿#未来的电池，可能是用病毒做的
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▲ 安吉拉?贝尔彻 。 图片来自：MIT News
经过 10 年的研究 ， 贝尔彻的病毒电池已经取得了不少新的突破 。 病毒已经可以和 150 多种材料一起使用 ， 用以制造太阳能电池等产品 。
虽然目前这种病毒电池只能给手电筒 ， 激光笔 ， 手表和 LED 灯等小型电子设备供电 ， 但是贝尔彻一直在尝试将这种技术推出市场 ， 她与别人联合创办了两家生物科技公司 ， Cambrios Technologies 和 Siluria Technologies ， 就是利用病毒来合成用于触控屏的纳米线 ， 以及将二氧化碳转化为乙烯 。
#爱范儿#未来的电池，可能是用病毒做的
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▲ 贝尔彻的病毒电池原型机 。 图片来自：MIT Museum
但要实现贝尔彻理想中的「病毒电池驱动的汽车」 ， 目前还难以做到 ， 病毒电池的商业化存在两个比较大的问题 。
一是病毒体积太小 ， 可一般电池工厂所需的原材料高达数十吨 ， 以目前的生物分子技术实现这种规模的量产并不容易 ， 但 Gerasopoulos 也表示「这个障碍未来并非无法克服」 。
#爱范儿#未来的电池，可能是用病毒做的
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▲ 特斯拉的超级电池工厂.
二是病毒电池部分性能还比不上传统的电池 ， 贝尔彻曾用病毒制造太阳能电池 ， 但其技术效率无法和钙钛矿型太阳能电池相提并论 。
前面提到的鲍鱼 ， 能有序地排列钙分子形成外壳 ， 病毒电池虽然借鉴了这一原理 ， 但目前病毒组装的电极结构依然是随机的 ， 贝尔彻团队正在研究如何让病毒生成更加有序的电极结构 。
尽管目前病毒电池还不够成熟 ， 但贝尔彻表示 ， 她的研究是希望用生物技术来解决一些目前尚未解决的问题 。
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除了病毒电池 ， 贝尔彻还利用病毒组装技术开发出能发现肿瘤的纳米粒子 ， 可以发现那些以为体积太小而无法被医生发现的癌组织 ， 这对早期癌细胞的检测有很大提升 。
当这种病毒纳米粒子进入体内 ， 会定向附着在癌细胞上 ， 在红外光照射下会发出荧光 ， 以此来标记癌细胞的位置 。 在对小鼠的实验中 ， 这项技术成功让接受卵巢癌手术的小鼠寿命延长 40% 。
100 多年前 ， 人类就开始用细菌发电 用病毒制造电池这一概念看似新颖 ， 但你可能不知道 ， 早在 100 多年前 ， 人类就开始利用微生物的能量进行发电了 。
1911 年 ， 英国植物学家 Michael Cressé Potter 发现大肠杆菌可将有机物中的化学能转化为电能 ， 他铂作为电极 ， 利用大肠杆菌和酵母菌的培养液 ， 制作了世界第一个细菌电池 。


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