（文章來源：搞機網）
一種由碳納米管和二氧化硅納米粒子與DNA鏈編織而成的新型凝膠，使研究人員可以利用某些產電細菌的力量。

像Shewanella oneidensis這樣的外生電細菌可以自然地發電，科學家們長期以來一直在研究利用這種自然電源的方法。在開發還有利于細菌生長，有效且易于編程以控制電流的導電材料時，這樣做提出了許多獨特的挑戰。來自德國卡爾斯魯厄技術學院的一組研究人員的答案是，將一些高科技納米材料結合成液態凝膠形式，這種液態凝膠形式由DNA鏈束縛在一起，在此過程中細菌可以生長，壯并抽出電子。

科學家在《應用材料與界面》上寫道：“含希瓦氏菌的復合材料可保持穩定幾天并顯示出電化學活性。”

納米凝膠主體能夠收集電子并將其傳導至陽極，從而產生了一個充滿活力的電池，這一事實對于細菌的電勢而言甚至更好。這項工作建立在先前對具有實際潛力的細菌的大量研究基礎之上。研究人員報告說，他們的新材料使他們能夠創建一個不僅可以收集和傳導電力，而且還可以“可編程的生物混合動力”的系統。添加能切割DNA鏈的酶會有效分解材料，從而成為電子流的“關閉開關”。

研究小組表示，他們的生物混合系統不僅可以用作動力源，還可以用于制造其他種類的組件。他們寫道：“我們相信，這種生物混合材料的應用可能性甚至可以超越微生物生物傳感器，生物反應器和燃料電池系統。”早在2009年，就已經有用微生物造電池的項目了。

在2009年，麻省理工學院的生物工程學教授安吉拉·貝爾徹（Angela Belcher）前往白宮，為巴拉克·奧巴馬（Barack Obama）總統演示小型電池，貝爾徹曾利用病毒組裝鋰離子電池的正極和負極，這是一項工程突破，有望減少電池制造過程的毒性并提高其性能。奧巴馬準備宣布為先進電池技術提供20億美元的資金，而貝爾徹（Belcher）的紐扣電池則指出了未來的發展前景。

貝爾徹（Belcher）在白宮降下電池后十年，她的病毒組裝過程迅速發展。她制造的病毒可以與150多種不同的材料一起使用，并證明她的技術可以用于制造其他材料，例如太陽能電池。貝爾徹（Belcher）騎著“病毒驅動的汽車”的夢想仍然沒有實現，但是經過多年的努力，她和麻省理工學院的同事們正將這項技術帶出實驗室并推向現實世界。

作為自然界的微觀僵尸，病毒跨越了生與死之間的鴻溝。它們充滿了DNA，是所有生物的標志，但是如果沒有宿主，它們就無法繁殖，這使它們脫離了對生命的某些定義。然而，正如Belcher所展示的那樣，這些品質可用于納米工程技術，以生產具有改善的能量密度，壽命和充電率的電池，并且可以以生態友好的方式生產。

大自然發現了許多方法，無需借助病毒，就可以用無機材料構建有用的結構。 Belcher最喜歡的例子是鮑魚殼，它在納米級高度結構化，輕巧而堅固。在數千萬年的過程中，鮑魚不斷進化，因此其DNA產生的蛋白質可從富含礦物質的水生環境中提取鈣分子，并將其沉積在其體內的有序層中。鮑魚從來沒有到過制造電池的過程，但是Belcher意識到，可以在病毒中實施同樣的基本過程，從而為人類制造有用的材料。
（責任編輯：fqj）