Tanek film je stisnjen med dve elektrodi, ki ob stisku ustvari električni tok. Foto: Posnetek strani Youtube
Tanek film je stisnjen med dve elektrodi, ki ob stisku ustvari električni tok. Foto: Posnetek strani Youtube

Piezoelektrični material je material, ki pod mehanskimi obremenitvami proizvede električni tok, a večina materialov, narejenih iz npr. kovin in polimerov, zahteva precejšnje količine energije, preden proizvedejo električni naboj, piše Ars Tehnica.

Zato se je skupina raziskovalcev z univerze v Berkleyju pod vodstvom Seung Vuk Lija odločila te težave lotiti drugače. Iskali so biološki material, ki se že naravno lepo porazdeli in se ga z lahkoto proizvede. Izbrali so bakteriofag M13 (virus, ki zajeda zgolj bakterije), ki ga lahko bakterija v štirih urah skopira milijonkrat. Dobra lastnost virusa je tudi, da se, ko se ga nanese na površino, razporedi v zloženih vrstah. Naslednji korak je bilo določiti, ali je material piezoelektričen.

Več deformacije, več toka
Ugotovili so, da vzdolž površine virusa nastajajo beljakovinske vijačnice, ki imajo pozitivno in negativno nabita konca, kar ustvari električni dipol (dipol je struktura pozitivnega in negativnega naboja, ki sta vsaksebi na majhni razdalji).

Ker je struktura simetrična, se ti dipoli normalno med seboj izenačijo, zato ne teče nikakršen tok. Ob mehanskem pritisku pa se simetrija poruši, zato se začne na dveh koncih virusa nabirati različen pozitiven in negativen naboj, kar povzroči, da med obema koncema steče tok.

Kako dobiti več?
Z genetskimi spremembami so raziskovalci to lastnost virusa še ojačali in s tem povečali dobljeno napetost na približno četrtino baterije tipa AAA (približno 0,375 volta). Li tudi vidi že nekaj mogočih načinov uporabe materiala.

Tako bi ga lahko vgradili v športne copate, ki bi potem napajale vaše električne napravice. Lahko pa bi material izkoristil bitje vašega srca in poganjal srčni spodbujevalnik. Težava materiala je le, da se lahko deformira le tanka plast, a ima po drugi strani izredne samoorganizacijske zmožnosti.