MIT:n tutkijat valjastivat virukset aurinkoenergian avuksi. 

Hiilinanoputket voivat tehostaa auringon valon muuntamista sähköksi. Niiden käyttöä kuitenkin vaikeuttaa se, että ne klimppiintyvät herkästi. Nyt Massachusettsin teknisen korkeakoulun MIT:n tutkijat näyttävät Nature Nanotechnologyssä, miten virukset auttavat pitämään nanoputket erillään.

Aurinkokennossa auringonvalo osuu valoa vastaanottavaan aineeseen ja vapauttaa siitä elektroneja, joita voidaan käyttää sähkövirran tuottamiseen. Hiilinanoputket voivat parantaa elektronien keruuta aurinkokennon pintamateriaalista. Klimppiintyminen kuitenkin vähentää nanoputkien tehokuutta.

Apuun on nyt saatu M13-virus, joka tavallisesti tartuttaa bakteereja. Geneettisesti muunnellulla viruksella voidaan ohjata nanoputkien järjestymistä niin, että ne pysyvät erossa toisistaan eivätkä mene klimpiksi.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Tutkijat käyttivät kokeissaan väriherkistettyjä kennoja, joiden aktiivinen pinta on tehty titaanioksidista eikä piistä niin kuin tavalliset kennot. Samaa tekniikkaa voidaan heidän mukaansa kuitenkin hyödyntää myös toisentyyppisiin kennoihin.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Viruksen avulla valmistetut rakenteet paransivat voimansiirron tehokuutta 8 prosentista 10,6 prosenttiin, siis lähes kolmanneksella. Tutkijat uskovat pystyvänsä kohottamaan tehokkuutta vielä entisestään.

Aurinkokennossa valo muunnetaan sähköksi kahdessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa valon energia tönäisee elektronit irti aurinkokennon materiaalissa, joka yleensä on piitä. Toisessa vaiheessa elektronit johdetaan keräimeen, minkä jälkeen ne muodostavat sähkövirran, joka voi ladata akun tai pyörittää jotakin laitetta. Sitten ne palaavat takaisin alkuperäiseen materiaaliin ja aloittavat kierroksen alusta.

Viruksilla vahvistetut hiilinanoputket astuvat kuvaan kakkosvaiheessa. Nanoputket tarjoavat suoremman tien virran keräimeen.

Viruksilla on valkuaisaineita, jotka kiinnittyvät tiukasti nanoputkiin, pitävät ne paikoillaan ja erillään toisistaan. Kukin virus voi pitää aloillaan noin 30 nanoputkea. Peukaloitu virus myös valmistaa nanoputken päälle peitteen titaanioksidista, joka on väriherkistettyjen aurinkokennojen keskeinen ainesosa.

Sama virus hoitaa molemmat tehtävät. Se saadaan vaihtamaan tehtävästä toiseen muuttamalla sen ympäristön happamuutta.

Professori Angela Belcherin mukaan menetelmä lisäisi vain yhden lisäpalikan aurinkokennojen valmistukseen ja siksi se olisi mahdollista ottaa käyttää melko helposti. Väriherkistettyjä aurinkokennoja on jo käytössä Japanissa, Koreassa ja Taiwanissa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla