Construyen nanogeneradores con ayuda de virus sintético

Construyen nanogeneradores con ayuda de virus sintético

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Llamado el gen viral M13, este virus es utilizado como molde para ensamblar nanogeneradores piezoeléctricos, que pueden ser usados como colectores de energía en nanodispositivos.

La nanotecnología ha abierto la posibilidad de construir cosas en la nanoescala,  como lo hace la naturaleza. Una de las maneras es el biomimetismo, el cual ha sido el principio rector de la nanofabricación desdes hace unos 10 años.

Pero a diferencia de los procesos naturales, la síntesis artificial de estructuras a nanoescala menudo ha requerido condiciones tóxicas y costosas.

Actualmente, investigadores del Instituto Superior Coreano de Ciencia y Tecnología (KAIST) afirman haber desarrollado un proceso de síntesis que se puede realizar de una manera más natural, sin entornos costosos y peligrosos.

La idea de los investigadores fue utilizar un virus sintético inofensivo, diseñado por el hombre, conocido como el gen viral M13.

Los investigadores lo modificaron de tal mod,o que actuó como una plantilla para diseñar nanogeneradores con un material piezoeléctrico, el titanato de bario (BaTiO3).

Los materiales piezoeléctricos son aquellos, cuyos cristales al ser sometidos a tensiones mecánicas, adquieren una polarización eléctrica en su masa, apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie.

Esa diferencia de potencial puede ser aprovechada para generar energía. En nuestro caso, al nivel de la nanoescala, se fabricaron nanogeneradores piezoeléctricos de titanato de bario, con la ayuda del gen viral M13.

El virus actúa como una plantilla que ensambla las nanopartículas del BaTiO3, para fabricar los nanogeneradores. Digamos que a ese nivel de miniatura, no se puede fabricar nada con herramientas o máquinas. Es el virus “preprogramado”, el que hace el trabajo.

“Esta es la primera vez que se introduce un material piezoeléctrico inorgánico, utilizando una bioplantilla (el gen viral M13) a un sistema de captación de energía con alimentación propia, que puede ser realizado a través de la síntesis de materiales respetuosos del medio ambiente y de manera eficiente”, dijo el profesor Keon Jae Lee, del Departamento de Ciencia de Materiales e Ingeniería del KAIST en un comunicado de prensa.

El uso de virus artificiales para guiar el auto-ensamblaje de nanodispositivos ya ha sido aplicado por una investigadora del MIT, llamada Angela Belcher, durante más de una década. Sin embargo, esta es la primera vez que se ha utilizado una plantilla de virus para ensamblar un nanogenerador, logrando un rendimiento de salida eléctrica bastante respetable, que según reporta la investigación fue de alrededor de 300 nanoamperios y 6 voltios.

De hecho, el verdadero logro de esta investigación puede ser que este método de biosíntesis, que los investigadores coreanos del  KAIST han desarrollado, podría abrir nuevas posibilidades en el  uso del nanoensamblaje bioinspirado, en otras aplicaciones como las células de biocombustible.

Link: IEEE Sprectrum

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