Energia elettrica dal movimento, grazie ad un virus

Energia elettrica dal movimento, grazie ad un virus

Grazie ad un virus con proprietà piezoelettriche è possibile realizzare un generatore di corrente elettrica per dispositivi di nanoelettronica

di Andrea Bai pubblicata il , alle 14:23 nel canale Scienza e tecnologia
 

Un gruppo di scienziati del Lawerence Berkeley National Laboratory ha lavorato allo sviluppo di un piccolo generatore di corrente basato sull'impiego di un virus con proprietà piezoelettriche, in maniera tale che sia capace di convertire l'energia meccanica in energia elettrica.

I ricercatori hanno scoperto che il virus batteriofago M13 (una nostra "vecchia conoscenza") è in grado di mostrare proprietà piezoelettriche. Si tratta di un virus della lunghezza di 880 nanometri e dal diametro di 6,6 nanometri, ricoperto con circa 2700 proteine elettricamente cariche. Tra le caratteristiche peculiari di questo virus vi è la capacità di disporsi autonomamente in maniera ordinata, formando una sorta di "pellicola" che risulta essere di facile utilizzo.

La piezoelettricità è la proprietà, tipicamente di alcuni cristalli, di generare una tensione quando incorrono in una deformazione meccanica. Si tratta di un effetto reversibile, cioè è possibile innescare una deformazione meccanica in un materiale piezoelettrico applicandovi una differenza di potenziale. E' proprio seguendo quest'ultimo principio che i ricercatori hanno individuato le proprietà piezoelettriche del virus: applicando ad esso un campo elettrico hanno infatti osservato al microscopio la contrazione delle proteine elicoidali presenti sulla sua superficie.

Gli scienziati hanno quindi provato ad incrementato l'effetto piezoelettrico del virus, mettendo mano all'ingegneria genetica per aggiungere quattro residui aminoacidi caricati negativamente ad un capo delle proteine che coprono il virus. Questi residui incrementano la differenza di carica tra il polo positivo ed il polo negativo della proteina, incrementando così la tensione generata dal virus. Il passo successivo è stato quello di disporre l'una sull'altra i singoli strati di pellicola di virus, con i ricercatori che hanno individuato che una pila di 20 strati riesce ed esprimere il massimo effetto piezoelettrico.

Si è quindi passati ad un test dimostrativo, interponendo la pellicola multistrato tra due elettrodi ricoperti d'oro e collegando gli elettrodi ad un display LCD. Esercitando una pressione sulla pellicola è stato possibile generare una corrente di 6 nanoampere ed una tensione di 400 millivolt, sufficienti ad illuminare il display e pari indicativamente ad un quarto della tensione di una comune batteria ministilo.

Seung-Wuk Lee, professore associato di bioingegneria per la UC Berkeley che ha collaborato alla ricerca ha commentato: "E' necessario molto più lavoro, ma la nostra ricerca è un promettente primo passo verso lo sviluppo e la realizzazione per generatori di energia elettrica per l'impiego in nano-dispositivi elettronici". Gli scienziati stanno ora cercando di capire come poter migliorare le caratteristiche e le capacità del piccolo generatore di corrente. Guardando al futuro, un dispositivo di questo tipo potrebbe generare energia elettrica grazie alle azioni di tutti i giorni: una pellicola di virus piezoelettrici integrata nella suola delle scarpe potrebbe consentire di generare sufficiente corrente elettrica per alimentare i dispositivi elettronici.

28 Commenti
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H.D. Lion16 Maggio 2012, 14:54 #1
E fu così che Plakton, grazie ai suoi simili, conquistò il mondo....LOL
raptus16 Maggio 2012, 15:19 #2
Non mi è chiaro cosa si può accendere con 6 nanoAmpere ...
rb120516 Maggio 2012, 15:33 #3
Originariamente inviato da: raptus
Non mi è chiaro cosa si può accendere con 6 nanoAmpere ...


Hai presente quel detto che parla della luna, di un saggio e del suo dito?
supermario16 Maggio 2012, 15:36 #4
cacchio, dottore, ho preso un virus! quando cammino mi illumino
raptus16 Maggio 2012, 15:59 #5
Originariamente inviato da: rb1205
Hai presente quel detto che parla della luna, di un saggio e del suo dito?

Certo. Ma il testo dice che l'hanno illuminato il display. E siccoe li uso per lavoro (li progetto e programmo) so che non bastano 6 nanoamperes.
Non significa che non sia interessante (altrimenti non avrei letto e tantomeno commentato) è che spesso in questi comunicati sono solo panzane da new economy. 6 nani sono molti per una simile tecnologia agli albori.
Ma non ci accendi nulla.

Se preferisci, il dito che indica la luna mi pare un po' storto. Indica un lampione
F i l i p p o 5 416 Maggio 2012, 16:04 #6
Originariamente inviato da: raptus
Non mi è chiaro cosa si può accendere con 6 nanoAmpere ...


A livello di tensione poco e nulla, non lo vedo per l'impiego dell'alimentazione ma sicuramente è ottimo nel campo della comunicazione come quella degli impulsi, tipo pwm. XD
flapane16 Maggio 2012, 16:04 #7
Originariamente inviato da: raptus
Non mi è chiaro cosa si può accendere con 6 nanoAmpere ...


Un po' quello che si calcolava con l'ENIAC 60 anni fa. Non è importante.
AleK16 Maggio 2012, 16:09 #8
Se tutto va bene, passeremo dal carica batterie tascabile a quello calzabile entro pochi anni.
dav1deser16 Maggio 2012, 16:37 #9
Originariamente inviato da: raptus
Non mi è chiaro cosa si può accendere con 6 nanoAmpere ...


Basta usare più dispositivi in serie e parallelo (che è quello che han fatto leggendo il paper) per ottenere valori adeguati di tensione e corrente.
alexdal16 Maggio 2012, 17:19 #10
di questi comunicati, ne leggiamo a dozzina ogni anno.

Ma alla fine non esce niente.
L'energia elettrica si produce solo da nucleare, petrolio, carbone, idroelettrico.

Tutto il resto serve solo a spillare soldi (anche i 4 sopra, ma in cambio danno tanta energia)

Se solo l'1% di queste cose fosse utile e vera e economica, adesso avremmo strade e palazzi produttori del 50% dell'energia necessaria.

E comunque nella terra c'e' cosi tanto carbonio che potremmo usarlo per alimentare la terra per i prossimi milioni di cicli di universi.

Ma la fame dei soldi hanno fatto in modo che produrre energia con il carbonio sia Out (dico carbonio nel senso di tutto cio' che e' combinabile tra C H O, gli atomi piu' abbondanti)

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