Neue Mini-Batterien

was es nicht alles gibt:

„Amerikanische Wissenschaftler haben anhand eines Forschungsprojekts eine bahnbrechende Entdeckung gemacht. Ein genetisch manipuliertes Virus ist imstande Materialen herzustellen, die dreimal soviel Energie speichern, wie eine herkömmliche Batterie und dabei so groß sind wie ein Reiskorn …“

http://www.pcwelt.de/news/vermischtes/135478/index.h…

Gruß
Max

Hi Max,

sehr interessant. Warten wir mal die Serienreife, die Preise und ‚Nebenwirkungen‘ ab. Das könnte das Aus für die Brennstoffzellen bedeuten.

Gruß, Rainer

Hallo Max !

Da sind die Redakteure der PCWelt wohl auf einen Aprilscherz reingefallen: ein Virus kann überhaupt nichts herstellen, er hat keine eigene Herstellungsmaschinerie und ist daher ja auf die Maschinerie von Bakterien oder anderen Zellen angewiesen um sich zu vermehren.

mfg
Christof

Da könntest Du Dich täuschen…
Hi Christof

Ich habe den Artikel ned zu 100% technisch verstanden, aber die Sprechen da von Goldfäden - und mal angenommen dies ist das Basismaterial, welches nur in sehr sehr kleinen Mengen verwendet wird, dann sollte theoretisch doch dieser Effekt möglich sein?

Wie gesagt, ich kenn mich zuwenig aus mit dem Zeug - aber ich habe in den vergangenen Jahren gelernt, dass gerade bei der Mikro- und Nanotechnologie vieles möglich ist, was gemäss früheren Aussagen nie möglich wäre *g*

Gruss
Chris

Hallo Chris !

Nein. Ein Virus ist nur ein Stück DNA oder RNA in einer Proteinhülle. Er hat keinerlei Stoffwechsel, kann daher auch weder atmen noch trinken noch essen. Um sich zu vermehren ist er auf die Zellmaschinerie von Bakterien oder anderen Zellen angewiesen: Der Virus bringt die Zellmaschinerie dieser Zellen dazu seine (des Virus) DNA zu verwenden anstatt der Zelleigenen um Kopien des Virus herzustellen.
Aussagen wie „… Ein genetisch manipuliertes Virus ist imstande Materialen herzustellen, die …“ oder „… haben es geschafft ein Virus genetisch so zu manipulieren, dass es Cobaltoxid und Gold aufnimmt und diese Metalle in ultra-dünne Fäden mit einem Durchmesser von sechs Nanometern umwandelt…“ sind daher sehr zweifelhaft, denn wie soll das gehen ohne Stoffwechsel ?

mfg
Christof

Hallo,

Nein. Ein Virus ist nur ein Stück DNA oder RNA in einer
Proteinhülle. Er hat keinerlei Stoffwechsel, kann daher auch
weder atmen noch trinken noch essen. Um sich zu vermehren ist
er auf die Zellmaschinerie von Bakterien oder anderen Zellen
angewiesen: Der Virus bringt die Zellmaschinerie dieser Zellen
dazu seine (des Virus) DNA zu verwenden anstatt der
Zelleigenen um Kopien des Virus herzustellen.
Aussagen wie „… Ein genetisch manipuliertes Virus ist
imstande Materialen herzustellen, die …“ oder „… haben es
geschafft ein Virus genetisch so zu manipulieren, dass es
Cobaltoxid und Gold aufnimmt und diese Metalle in ultra-dünne
Fäden mit einem Durchmesser von sechs Nanometern umwandelt…“
sind daher sehr zweifelhaft, denn wie soll das gehen ohne
Stoffwechsel ?

leider ist das alles wahr. Trotzdem müssen die Träume nicht zerplatzt sein, den Bericht hat ja sicher ein Journalist geschrieben …
Wenn wir Glück haben, verführt der Virus Bakterien (oder andere Zellen) dazu, diese Arbeit zu erledigen. :smile: Das kann ein kleines Mißverständnis bei der Berichterstattung sein, die ‚neue Batterie‘ kann real sein.
Wenn es da etwas praxistaugliches, neues gibt, werden wir es erfahren. Laß uns bis dahin noch ein wenig träumen. :smile:

Gruß, Rainer

Hallo !

Habe jetzt eine alternative (leider kostenpflichtige) Quelle:
http://www.wissenschaft-online.de/abo/ticker/831213

Nanotechnik
Virulente Batterie
Kobaltoxid ummantelte Viren ergeben leistungsstarke Akkumulatoren

Wenige Nanometer große Bakteriophagen machen der Doppeldeutigkeit des Wortes „Batterie“ alle Ehre: Wie Soldaten stehen sie stramm in Reih und Glied und erzeugen Spannungen.
Viren sind in der Regel Furcht einflößende Krankheitserreger: Sie befallen Zellen, um sich mit deren Hilfe zu vermehren, und lösen dadurch oft schlimme Seuchen oder Epidemien aus. Grippe, Masern oder Röteln gehören ebenso dazu wie Pocken, Tollwut oder die Immunschwäche Aids. Ihre Stärke ist ihre extrem hohe Widerstandsfähigkeit, denn sie überstehen härteste Umwelteinflüsse. Dabei hilft ihnen eine relativ rasche Anpassungsfähigkeit, oft begleitet durch die spontane Mutation ihrer Erbsubstanz.

Was Medizinern und Hygienikern regelmäßig Kopfzerbrechen bereitet, betrachten manche Nanotechniker nun als willkommenes Spielfeld. Schon heute experimentieren einige von ihnen mit derartigen DNA-Strukturen. Sie bedampfen das Erbgut mit Metall, um daraus Nanometer dünne Drähte herzustellen, die nanoskopisch kleine Maschinen mit Energie versorgen sollen. Was ihnen bislang noch fehlte, war eine möglichst leistungsstarke Stromversorgung in dieser Größe – am besten gleich ein wieder aufladbarer Akku.

Nun gibt es dazu eine richtungsweisende Arbeit von einem amerikanisch-koreanischen Team aus dem Massachusetts Institute of Technology in Cambridge, Massachusetts. Die Arbeitsgruppe half der Natur ein wenig nach. Sie züchtete Bakterien befallende Viren – so genannte Bakteriophagen – mit dem Namen M13. Sie sind besonders gut in der Lage, Kobaltoxidmoleküle sowie Goldatome in den Proteinmantel einzubinden, mit dem sich die Keime umgeben. „Wir haben uns auf Kobaltoxid konzentriert, weil es eine sehr hohe elektrische Kapazität aufweist“, verrät die Projektleiterin Angela Belcher vom MIT. Auf diese Weise erzeugt sie zusammen mit ihrem Team winzig kleine, natürliche Drähtchen. Sie sind sechs Millionstel Millimeter dick und 880 lang – so groß wie das Virus eben. Bringt man einen Haufen davon auf eine Oberfläche aus Polymeren, so richten sich diese Bakterienkiller wie auf Kommando von ganz alleine aus – ähnlich wie eine Kompanie stramm stehender Soldaten. „Zugleich können wir relativ simpel Millionen Klone von ihnen herstellen“, behauptet Belcher.

Das Wichtige daran ist nun, dass sich die Armee der Viren auf dem Polymer verhält, als sei sie elektrisch negativ geladen. In Kontakt mit einem Elektrolyten lassen sie einen Stromfluss zu. Das ist der Grundzug einer Batterie. „Mit unserer Anordnung erzielen wir Energiedichten, die zwei- bis dreimal so hoch sind wie die herkömmlicher Batterien“, meint Belcher. Mehr noch: Die Struktur zeigt ein hervorragendes Verhalten beim Wiederaufladen. Das beigefügte Gold verbessert die elektrischen Eigenschaften zusätzlich. Über zwanzig Ladezyklen unterzogen die Experimentatoren ihren Miniatur-Akkumulatoren, und sie erreichten Werte von 600 Milliamperestunden pro Gramm bei einer Spannung von bis zu drei Volt.

Die Forscher glauben nun, damit kompakte Energiequellen erzeugen zu können, die so klein sind wie Reiskörner. Sie ließen sich beispielsweise in Hörgeräten einsetzen. Darüber hinaus zeigen die Experimentatoren, dass sich außerordentlich biegsame Schichten herstellen lassen. Als einen weiteren Vorteil bezeichnen die Wissenschaftler die Tatsache, dass sie ihre elektrischen Viren bei normaler Raumtemperatur und bei normalem Luftdruck vermehren können, was das Herstellungsverfahren billig macht.

Daher erwarten die Forscher, dass ihre elektrisierenden Viren nicht nur gut sind für teure Nischenprodukte. Sie denken beispielsweise ebenso an Batterien für Autos - scheiterten doch bereits mehrere Versuche, Elektrofahrzeuge einzuführen, weil die verwendeten Stromspeicher zu geringe Leistungen erbrachten. Mit einer Bakteriophagen-Batterie ließe sich das nach Ansicht der Arbeitsgruppe möglicherweise bald ändern.

Gerhard Samulat
Freier Journalist für Wissenschaft und Technik

Quellen:
Science [http://www.sciencemag.org/ ] 10.1126/science.1122716 (2006), Abstract [http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/11227… ]

© spektrumdirekt

mfg
Christof

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Hallo Christof,

DANKE !

Na, hab ich nicht gut geraten? *g*

Das klingt doch sehr viel versprechend. Hoffentlich schafft es die Technologie bis zur Serienreife, das kann ein paar Probleme lösen.

Gruß, Rainer