Generare corrente elettrica con i virus

Un team di ricerca del Lawrence Berkeley National Laboratory della California ha scoperto proprietà rintracciabili in alcuni virus che permetterebbero di convertire l'energia meccanica in elettrica.
Lo studio, apparso sulla prestigiosa rivista Nature Nanotechnology, è basato sull'applicazione del principio di piezoelettricità. ossia la proprietà di generare una differenza di potenziale a seguito di una sollecitazione meccanica.
Per realizzare l'esperimento, è stato realizzato un mini generatore ricoperto di virus ingegnerizzati. Con la forza del tocco di un elettrodo del generatore, i microrganismi sono in grado di produrre la quantità di corrente necessaria per far funzionare un piccolo display a cristalli liquidi.
I microrganismi utilizzati nei dispositivi messo a punto a Berkeley sono virus innocui per le persone e pericolosi solo per i batteri, e per questo chiamati “batteriofagi”. Per verificarne la capacità di convertire l'energia meccanica in elettricità, i ricercatori hanno applicato un campo elettrico a una sottile pellicola formata da virus e hanno osservato la reazione al microscopio. La conseguenza è stata che le proteine a elica che rivestono i microrganismi ruotavano e si contorcevano, un segnale che rivela come anche un materiale di tipo biologico possa avere proprietà piezoelettriche.
Per potenziare questa caratteristica, i ricercatori hanno modificato i virus in laboratorio aggiungendo quattro aminoacidi di carica negativa ad un'estremità delle proteine elicoidali, così da aumentare la differenza di carica tra le due estremità delle proteine e aumentare il voltaggio del virus, che poi sono stati impilati a formare 20 strati sovrapposti. Facendo pressione sul generatore è così possibile produrre fino a 6 nanoampere di corrente e 400 millivolt di potenziale (pari a un quarto del voltaggio di una batteria mini stilo), sufficienti per far comparire il numero 1 sul display collegato.
La scoperta segna il passo di una nuova direzione dell'ingegneria genetica, una scienza dei materiali fondata sull'impiego di organismi viventi geneticamente modificabili. Secondo Byung Yang Lee, uno dei coordinatori dello studio, “la piezoelettricità dei materiali che impiegano i virus potrebbe offrire importanti direzioni per la microelettronica in futuro”.