Ученым удалось заставить вирусов работать на нас, используя крошечные организмы для генерирования электричества. В данное время они получили достаточно энергии для обеспечения работы небольшого жидкокристаллического экрана.

Исследователи уверены, что это открытие может в ближайшем будущем привести к созданию личных электрогенераторов. «Таким образом, просто гуляя, мы можем заряжать мобильный телефон», - отмечает ученый Сеунг-Вук Ли из Калифорнийского университета. Такое устройство может также заменить батареи и работать как независимый источник энергии для датчиков условий окружающей среды.

А при условии, что устройство окажется биологически совместимым, Ли предвидит его использование в медицинском оборудовании как аккумулятор для, например, электрокардиостимуляторов или слуховых аппаратов.

Ученые сфокусировали исследование на вирусе под названием М13 бактериофаг, который атакует другие микроорганизмы, но безвреден для людей. Фактически они искали сильный пьезоэлектрический материал или вещество, генерирующее электричество вследствие механического воздействия.

Чтоб понять, имеет ли данный вирус пьезоэлектрические свойства, исследователи воздействовали электрическим полем на слой вирусов М13. Они обнаружили, что белки, покрывающие вирусы, начинали скручиваться и сворачиваться, что является красноречивым свидетельством пьезоэлектрических свойств в действии.

Но какое же напряжение могут сгенерировать эти вирусы? Исследователи генетически изменили их, чтобы усилить отрицательный заряд на одном краю белков, покрывающих микроорганизмы. Это увеличило разницу зарядов между положительными и отрицательными краями белков. Получившиеся вирусы обеспечивали более высокое напряжение.

Затем ученые сформировали пленку из 20 слоев вирусов, и эта структура оказалась оптимальной для создания сильного пьезоэлектрического эффекта, что означает большее напряжение электрического тока.

В ходе испытаний исследователи создали условия, при которых вирусы самоорганизуются в многослойную пленку площадью около 1 квадратный сантиметр. Они поместили это крошечное устройство толщиной с лист бумаги между двумя электродами, подключенными к жидкокристаллическому экрану.

Когда к генератору применялось физическое давление (подушечкой пальца), он производил ток силой до 6 наноампер и напряжением 400 милливольт, которого хватало для высвечивания цифры «1» на экране. Этот ток эквивалентен примерно четверти напряжения батарейки ААА.

«Мы сейчас работаем над улучшением демонстрации правильности технических принципов, - рассказывает Ли. – Благодаря тому, что биотехнологические инструменты предоставляют большой выбор способов получения генетически модифицированных вирусов, пьезоэлектрические материалы на основе микроорганизмов могут в будущем предоставить простой путь к созданию новаторской микроэлектроники».

Например, ученые сейчас разрабатывают технику направленного развития, благодаря которой они смогут создать миллиард вирусов при помощи генной инженерии. Затем при помощи процесса, похожего на естественный отбор, они выявят наилучшие вирусы с оптимальными свойствами генерирования электричества. По словам Ли, ученые вызовут быструю эволюцию биологических наночастиц (вирусов).