Prima riga:Schemi di ogni passaggio per spiegare la fabbricazione di nanogeneratori biomodelli utilizzando virus geneticamente modificati. Seconda riga:microscopia elettronica di ogni fase nei processi sintetici biotemplati e fotografia digitale del nanogeneratore flessibile biotemplato. L'inserto a destra mostra le fibre ottiche LED guidate dall'energy harvester. Attestazione:KAIST
Un team di ricerca guidato dal professor Keon Jae Lee e dal professor Yoon Sung Nam del Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali del KAIST ha sviluppato il design biomodello di un dispositivo flessibile per la raccolta di energia piezoelettrica, chiamato "nanogeneratore".
La natura ha le sue capacità di sintetizzare e autoassemblare spontaneamente materiali universali con architetture sofisticate come conchiglie, spugne di mare, e minerali ossei. Ad esempio, la conchiglia naturale, costituito da carbonato di calcio (CaCO3), è molto rigido e resistente mentre il gesso artificiale realizzato con lo stesso materiale è fragile. Inoltre, la maggior parte delle sintesi artificiali vengono eseguite in condizioni tossiche, ambienti costosi ed estremi in contrasto con le sintesi naturali, che vengono elaborati in un ambiente benigno e mite. Se l'essere umano può imitare queste abilità biologiche, una varietà di problemi ecologici e materiali possono essere risolti.
Il team KAIST ha modificato un gene virale M13, che è innocuo per l'uomo e ampiamente presente in natura, utilizzare la sua notevole capacità di sintetizzare un materiale inorganico altamente piezoelettrico, titanato di bario (BaTiO 3 ). Utilizzando questo materiale piezoelettrico biotemplato, un nanogeneratore flessibile ad alto rendimento potrebbe essere fabbricato con prestazioni migliorate. Il nanogeneratore piezoelettrico flessibile che converte l'energia meccanica di piccoli movimenti in energia elettrica è un candidato interessante per la tecnologia di raccolta dell'energia di prossima generazione. Questo nanogeneratore biomodello guiderà gli schermi LCD commerciali e le lampadine a LED con semplici movimenti delle dita.
Il professor Lee ha detto, "Questa è la prima volta che introduciamo un materiale piezoelettrico inorganico biomodellato in un sistema di raccolta di energia autoalimentato, che può essere realizzato attraverso sintesi di materiali ecocompatibili ed efficienti."
