Kekuatan virus listrik layar kristal cair dalam terobosan piezoelektrik

Anonim

Kekuatan virus listrik layar kristal cair dalam terobosan piezoelektrik

Ilmu

James Holloway

16 Mei 2012

2 gambar

Para ilmuwan di Lawrence Berkeley National Laboratory telah mengembangkan sarana untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik menggunakan virus yang tidak berbahaya dan dirancang khusus (Foto: Lawrence Berkeley National Laboratory)

Para ilmuwan di Lawrence Berkeley National Laboratory telah mengembangkan sarana untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik menggunakan virus yang tidak berbahaya dan dirancang khusus. Dengan hanya mengetuk jari pada elektroda berlapis virus seukuran prangko, para ilmuwan mampu menghasilkan arus yang cukup untuk mendorong tampilan kristal cair, meskipun sangat kecil. Para ilmuwan mengklaim bahwa ini adalah pertama kalinya bahwa sifat piezoelektrik dari bahan biologis telah dimanfaatkan.

Singkatnya, piezoelektrik adalah muatan listrik yang dapat menumpuk dalam material padat ketika mengalami tekanan mekanis. Ini adalah prinsip yang dapat digunakan untuk memanen energi dari kejadian sehari-hari yang umum seperti jatuhnya sepatu ke trotoar, penutupan pintu, atau bahkan mengetik dengan buku catatan.

Karena banyak bahan piezoelektrik yang digunakan saat ini beracun, para peneliti bertanya-tanya apakah virus tertentu yang dikenal sebagai M13, umum untuk laboratorium di seluruh dunia, mungkin piezoelektrik. Karena virus itu menargetkan bakteri dan tidak berbahaya bagi manusia, para ilmuwan berteori bahwa mungkin suatu hari nanti akan mendorong penggunaan piezoelektrik yang lebih luas.

Untuk menentukan apakah bacteriophage M13 itu memang piezoelektrik, film dari virus itu terpapar pada medan listrik. Ketika diamati melalui mikroskop khusus, protein heliks yang melapisi batang virus diamati bergerak, mengkonfirmasi efek piezoelektrik.

Kiri ke kanan, Byung Yang Lee, Seung-Wuk Lee, dan Ramamoorthy Ramesh adalah salah satu ilmuwan di balik penelitian (Foto: Lawrence Berkeley National Laboratory)

Para ilmuwan menemukan bahwa mereka mampu lebih meningkatkan tuduhan yang diinduksi dalam virus dengan rekayasa genetika mereka dengan tambahan empat residu asam amino bermuatan negatif pada salah satu ujung protein heliks ini.

Manfaat tambahan menggunakan virus, menurut para ilmuwan, adalah bahwa mereka mengatur diri ke dalam film yang memungkinkan pembentukan generasi, dan dengan menginfeksi bakteri, virus dapat dibuat untuk bereproduksi, menghasilkan jutaan salinan di malam hari. (Pengaturan diri dan replikasi semacam ini mungkin suatu saat terbukti bermanfaat untuk nanoteknologi yang dirakit sendiri, menurut para ilmuwan). Tuduhan itu semakin didorong oleh tumpukan film virus ini ke dalam lapisan, dengan tumpukan 20 lapisan tebal menunjukkan efek piezoelektrik terkuat.

Sistem yang dikembangkan oleh para ilmuwan memiliki perbedaan potensial 400 milivolt, yang mampu menghasilkan arus listrik dari enam nanoamperes. Demo LCD bertenaga virus dapat dilihat di dekat bagian akhir video di bawah ini.

Sumber: Nature Nanotechnology, Lawrence Berkeley National Laboratory

Kiri ke kanan, Byung Yang Lee, Seung-Wuk Lee, dan Ramamoorthy Ramesh adalah salah satu ilmuwan di balik penelitian (Foto: Lawrence Berkeley National Laboratory)

Para ilmuwan di Lawrence Berkeley National Laboratory telah mengembangkan sarana untuk mengubah energi mekanik menjadi energi listrik menggunakan virus yang tidak berbahaya dan dirancang khusus (Foto: Lawrence Berkeley National Laboratory)

Ingin pengalaman membaca yang lebih bersih, lebih cepat, dan bebas iklan?
Coba Atlas Plus Baru. Berlangganan sekarang hanya dengan US $ 19 setahun.