I ricercatori del MIT hanno dimostrato che possono progettare virus geneticamente modificati in grado di caricare positivamente e negativamente i poli di una batteria agli ioni di litio. I virus impiegati sono comuni batteriofagi, che infettano i batteri ma non sono pericolosi per gli umani.
Le nuove "batterie a virus" dovrebbero avere la stessa capacità energetica e prestazione delle batterie standard, tanto che in futuro potrebbero essere soluzioni appetibili per le automobili ibride o i dispositivi elettronici personali, secondo Angela Belcher, che ha condotto la ricerca.
Le nuove batterie potrebbero essere realizzate con un processo di produzione meno costoso e migliore dal punto di vista ambientale: la sintesi avviene a temperatura ambiente oppure inferiore, non richiede solventi organici nocivi e i materiali usati nella batteria non sono tossici.
Angela Belcher mostra la batteria a virus (il disco colorato in argento), usata per alimentare un LED.
In una classica batteria, gli ioni di litio scorrono tra l'anodo con carica negativa, solitamente in grafite, e il catodo con carica positiva, solitamente in ossido di cobalto o fosfato di litio e ferro. I ricercatori, tre anni fa, scoprirono che avevano progettato virus in grado di realizzare un anodo ricoprendosi con ossido di cobalto e oro e ri-assemblandosi in forma di nanofilo.
Il team ha, quindi, iniziato i lavori su un catodo, progettando virus in grado di ricoprirsi con fosfato di ferro e collegarsi a nanotubi al carbonio per creare una rete di materiale altamente conduttivo.
Poiché i virus riconoscono e si legano specificamente ad alcuni materiali, ogni nanofilo di fosfato di ferro può essere elettricamente collegato per condurre reti di nanotubi al carbonio. Gli elettroni viaggiano attraverso le reti ai nanotubi al carbonio, penetrano attraverso gli elettrodi al fosfato di ferro e trasferiscono energia in pochissimo tempo.
Il team ha scoperto che incorporare i nanotubi al carbonio incrementa la conduttività del catodo senza aumentare in modo esagerato il peso alla batteria. I test di laboratorio con il nuovo catodo hanno mostrato che una batteria potrebbe essere caricata e scaricata almeno 100 volte senza perdere capacità. "Si tratta di un ciclo di carica più basso delle batterie agli ioni di litio, ma ci aspettiamo di andare ben oltre", ha affermato la Belcher.