Första raden:Scheman för varje steg för att förklara biotempled nanogenerator tillverkning med hjälp av genetiskt manipulerade virus. Andra raden:Elektronmikroskopi av varje steg i biotemplerade syntetiska processer och digitalt fotografi av den flexibla biotemplerade nanogeneratorn. Höger insats visar de drivna optiska LED -fibrerna från energiskördaren. Upphovsman:KAIST
Ett forskargrupp under ledning av professor Keon Jae Lee och professor Yoon Sung Nam från Institutionen för materialvetenskap och teknik vid KAIST har utvecklat den biotemplerade designen av flexibel piezoelektrisk energiupptagningsanordning, kallas "nanogenerator".
Naturen har sin egen förmåga att spontant syntetisera och självmontera universella material med sofistikerade arkitekturer som skal, havssvampar, och benmineraler. Till exempel, det naturliga havskalet, bestående av kalciumkarbonat (CaCO3), är mycket styv och seg medan den konstgjorda krita gjord av samma material är ömtålig. Dessutom, de flesta konstgjorda synteserna utförs under giftiga, dyra och extrema miljöer i motsats till de naturliga synteserna, som bearbetas i godartad och mild miljö. Om människan kan efterlikna dessa biologiska förmågor, en mängd olika ekologiska och materiella problem kan lösas.
KAIST -teamet modifierade en M13 -viral gen, som är ofarligt för människan och finns i stor utsträckning i naturen, att utnyttja dess anmärkningsvärda förmåga att syntetisera ett mycket piezoelektriskt oorganiskt material, bariumtitanat (BaTiO 3 ). Genom att använda detta biotemplerade piezoelektriska material, en flexibel nanogenerator med hög effekt kan tillverkas med förbättrad prestanda. Den flexibla piezoelektriska nanogeneratorn som omvandlar mekanisk energi från små rörelser till elektrisk energi är en attraktiv kandidat för nästa generations energiupptagningsteknik. Denna biotemplerade nanogenerator kommer att driva kommersiella LCD -skärmar och LED -lampor med enkla fingerrörelser.
Professor Lee sa, "Detta är första gången för att introducera ett biotemplerat oorganiskt piezoelektriskt material till ett självdrivet energisamlingssystem, som kan realiseras genom miljövänliga och effektiva materialsynteser. "
