Літій -повітряні батареї стали "гарячою" галуззю досліджень в останні роки: вони обіцяють різке збільшення потужності на одиницю маси батареї , що може призвести , наприклад , до виникнення електричних авто з набагато більшими можливостями. Але обіцянка, яка мала стати реальністю зіткнулася з низкою проблем , включаючи необхідність у розробці більш ефективних і більш міцних матеріалів для електродів батарей і підвищення кількості зарядно - розрядних циклів, які може витримати батарея.

Тепер , дослідники Массачусетського технологічного інституту виявили , що додавання генетично модифіковані вірусів для виробництва нанопроводів - проводів , які співставні з шириною червоних кров'яних клітин , і які можуть служити в якості одного з електродів акумулятора.

Нова робота описана в статті , опублікованій в журналі Nature Communications , у співавторстві з аспірантом ДахьюнО., професором Анджелою Белчер і Ян Шао - Хорн , і трьома іншими . Ключ до їх роботи - збільшення площі поверхні дроту.

Електрохімічна активність відбувається під час зарядки або розрядки акумуляторної батареї.

Дослідники розробили масив нанопроводів , кожен близько 80 нанометрів , використовуючи генетично модифіковані віруси, які називаються M13 , які можуть захоплювати молекули металів з ​​води і зв'язувати їх у структурні форми . У даному випадку проводи  з оксиду марганцю - "улюбленого матеріалу» для катода повітряно-літієвих батарей  - насправді були зроблені вірусами. Але на відміну від проводу "вирощеного " за допомогою традиційних хімічних методів , ці проводи мають шорстку , загострену поверхні , що значно збільшує площу їх поверхні .

Белчер Кек, професор енергетики і філії Коха Массачусетського технологічного інституту інтегративних ракових досліджень , пояснює , що цей процес біосинтезу "дійсно подібний до того , як у морського вушка зростає його оболонка " - в цьому випадку , шляхом збору кальцію з морської води і розміщення його в твердій , зв'язаній структурі .

Збільшення площі поверхні , отримане таким способом може забезпечити " велику перевагу " у швидкості зарядки і розрядки літій -повітряних батарей  . Однак цей процес має й інші потенційні переваги. На відміну від звичайних способів виготовлення , які включають енергоємні високі температури і небезпечні хімічні речовини, цей процес можна проводити при кімнатній температурі з використанням води .

Крім того , замість ізольованих проводів , віруси природно виробляють тривимірну структуру зшитх проводів , що забезпечує велику стійкість електрода .

В заключній  частині процесу йде додавання невеликої кількості металу , такого як паладій , що значно збільшує електропровідність нанопроводов і дає їм можливість каталізувати реакції , які мають місце під час зарядки і розрядки . Інші групи намагалися виробляти такі батареї з використанням чистого або висококонцентрованих металів в якості електродів , але цей новий процес різко знижує скільки з дорогих матеріалів не потрібно .

В цілому , ці модифікації мають потенціал для виробництвабатарей , які могли б забезпечити в два- три рази більшу щільність енергії - кількість енергії , яка може зберігатися протягом у батареї заданої маси.