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(guò)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(yáng)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(wú)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(shuō)：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(guò)操控基因，生物病毒還可以與一些無(wú)機(jī)材料結(jié)合起來(lái)并有望做成電池的電極、晶體管或太陽(yáng)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(guò)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(guò)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?！斑@可不是模仿目前已經(jīng)研究出的任何成果，”她說(shuō)，“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(lái)，是不是所有的無(wú)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(wàn)里長(zhǎng)征中的步”。接下來(lái)科學(xué)家們所要做的就是將生物病毒與無(wú)機(jī)材料結(jié)合起來(lái)，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(wú)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(yáng)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(guò)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(wú)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(lái)的多功能軍服中，通過(guò)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(yáng)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(guò)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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