生物病毒纖維“編織”現(xiàn)代軍服

  美國(guó)軍隊(duì)的研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)生物病毒纖維表示了濃厚興趣。他們希望通過將這種生物病毒纖維和其他功能性材料混合而研制出可以探測(cè)、識(shí)別化學(xué)品，感應(yīng)到生物襲擊的現(xiàn)代軍服。理想中的軍服還具有貯備太陽能和其他移動(dòng)電力設(shè)備能量的強(qiáng)大功能

　　麻省理工大學(xué)材料科學(xué)和生物工程教授、納米科技研究的領(lǐng)軍人物安琪拉·貝爾徹(Angela Belcher)近發(fā)表聲明稱，她們的團(tuán)隊(duì)研發(fā)出了一種新型納米電池，該電池的基本構(gòu)件竟然是生物病毒！

　　安琪拉·貝爾徹教授緩緩將十億個(gè)無害的生物病毒注入一瓶清澈的溶液中，這些生物病毒并沒有立刻四散開去，而是相互緊密地聯(lián)結(jié)在了一起，形成了一股幾厘米長(zhǎng)的白色纖維。這種纖維和尼龍一樣強(qiáng)韌，還能在紫外線的照射下發(fā)出耀眼的紅光。

　　貝爾徹教授說：這項(xiàng)研究揭示了兩個(gè)重要成果。，高度集中的生物病毒會(huì)互相結(jié)合組成一種有序的圖形。第二，通過操控基因，生物病毒還可以與一些無機(jī)材料結(jié)合起來并有望做成電池的電極、晶體管或太陽能模塊。

　　別以為生物病毒做成的纖維只是一個(gè)噱頭，科學(xué)家們可對(duì)它寄予了厚望。在過去的實(shí)驗(yàn)中，貝爾徹教授已經(jīng)成功地將這種生物病毒制成的細(xì)絲應(yīng)用到了實(shí)物中，制成了一種由生物病毒細(xì)絲構(gòu)成的線狀充電電池。從細(xì)絲到纖維，鳥槍換炮的過程使得她對(duì)生物病毒纖維的前景抱有更宏遠(yuǎn)的設(shè)想。她希望將這種生物病毒纖維構(gòu)成新的傳電纖維，然后將這種傳電纖維織成衣服。“這可不是模仿目前已經(jīng)研究出的任何成果，”她說，“這可是創(chuàng)造一種前所未有的新型功能性纖維種類?！?

　　這種生物病毒構(gòu)成的纖維到底是由何而來，是不是所有的無害生物病毒都能構(gòu)成這種傳電纖維呢？

　　貝爾徹教授和她的研究人員們首先查驗(yàn)了生物病毒的DNA(脫氧核糖核酸)，仔細(xì)分析了生物病毒體內(nèi)的蛋白質(zhì)、氨基酸。這樣做的目的，是為了確認(rèn)這種生物病毒擁有額外的自我復(fù)制能力及某種可釋放光亮的胺酸粒子，但這些只是“萬里長(zhǎng)征中的步”。接下來科學(xué)家們所要做的就是將生物病毒與無機(jī)材料結(jié)合起來，這是整個(gè)實(shí)驗(yàn)中困難也是具挑戰(zhàn)性的一部分。貝爾徹教授采用了一種稱作“定向進(jìn)化”(directed evolution)的方法，這種方法的妙處在于能夠更加快速地修改生物病毒特性，使其與無機(jī)材料和諧互融。僅僅這些還不夠，為了提高終提取的纖維韌性，科學(xué)家們還要在溶液中添加一種化學(xué)粘結(jié)劑，它的作用是讓生物病毒相互之間更緊密，制作出的終纖維也因此有很高的強(qiáng)韌度。

　　成功合成了這種纖維后，貝爾徹教授和她的同事們大受鼓舞。他們激動(dòng)地表示希望能把這種纖維應(yīng)用到各種工具上，比如：感應(yīng)器、太陽能模塊、電池等。他們的設(shè)想是將兩種不同種類的生物病毒纖維分別制成電池的正負(fù)極，通過一種聚合物電解質(zhì)制成可充電的線性電池然后織入衣服中。當(dāng)然，擺在貝爾徹教授面前的障礙還有很多，在這項(xiàng)技術(shù)進(jìn)入復(fù)雜的實(shí)際應(yīng)用前，貝爾徹教授首先還需要發(fā)明一種功能更強(qiáng)大的生物病毒纖維。

　　盡管“發(fā)明尚未成功”，但如此史無前例的事情還是引起了各界關(guān)注。美國(guó)軍隊(duì)的研發(fā)機(jī)構(gòu)就對(duì)此表示了濃厚興趣。他們希望把這種生物病毒纖維織入未來的多功能軍服中，通過將這種生物病毒纖維和其他功能性材料混合而研制出可以探測(cè)、識(shí)別化學(xué)品，感應(yīng)到生物襲擊的現(xiàn)代軍服。理想中的軍服還具有貯備太陽能和其他移動(dòng)電力設(shè)備能量的強(qiáng)大功能，這樣士兵們就再也不用擔(dān)心身邊的高新設(shè)備“斷糧而死”。美國(guó)陸軍研究所(Natick Soldier Research)專家莎琳·梅洛(Charlene Mello)認(rèn)為，這種多功能的新型軍服大概還需要10年的研發(fā)時(shí)間，不過顯然，貝爾徹教授的出色研究為他們的繼續(xù)深入打下了堅(jiān)實(shí)有力的基礎(chǔ)。
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