MIT-onderzoekers ontwikkelen virus-batterij

Met genetisch gemodificeerde bacteriofagen, een soort virus, zijn onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology erin geslaagd kathode-materiaal voor accu's te produceren. De kathodes zouden zeer efficiënt werken.

De onderzoekers van het MIT lieten al eerder virussen met succes muteren om de anode van een accu te vormen. De anode werd gevormd door een virus te ontwikkelen met een hoge affiniteit voor kobaltoxide en goud: de zo gevormde nanodraden konden als anode dienst doen, maar de onderzoekers maakten nog gebruik van traditioneel kathode-materiaal. Inmiddels heeft het interdisciplinaire onderzoeksteam onder leiding van professor Angela Belcher een methode ontwikkeld om virussen ook de kathode te laten bouwen.

Materiaalkundige Belcher werkte onder meer samen met materiaalkundige Gerbrand Ceder en chemicus Michael Strano om een voldoende snelle kathode te ontwikkelen. Een van de problemen die overwonnen moesten worden, was het vinden van geschikt kathode-materiaal: vaak blijkt materiaal met de gewenste eigenschappen niet geleidend. Het virus dat de onderzoekers gebruikten, werd gemodificeerd om zich te coaten met ijzerfosfaat, waardoor het virus geleidend werd. Vervolgens hechten de gecoate virusdeeltjes zich aan koolstof nanodraden om zo een geleidend kathode-netwerk te vormen. De met geleidende virussen bedekte nanobuizen bleken zeer efficiënt in het transport van elektronen.

Volgens de MIT-medewerkers voegen de virusdeeltjes weinig gewicht aan de kathodes toe, terwijl de elektrische geleiding wordt verbeterd. Ook bleken de kathodes zich voor meer dan honderd laad- en ontlaadcycli te lenen, zonder aan vermogen in te boeten. De virus-accu's zouden zeer klein en licht kunnen zijn en de productie ervan zou weinig milieubelastend zijn. Volgens Belcher zouden de nano-accu's met commerciëel verkrijgbare accu's vergelijkbare prestaties bieden. De onderzoekers willen met hoogwaardiger materialen als mangaanfosfaat en nikkelfosfaat een verbeterde versie van de accu's ontwikkelen, die hun weg naar commerciële producten zouden moeten vinden.

Reacties (58)

[superwashandje]

wel grappig om te zien dat zodra er iets biologisch icm technisch gemeld word hier op tweakers dat er dan bijna altijd meteen bange reacties te zien zijn.

virussen bevatten over het algemeen wel zo weinig genen dat makkelijk te overzien is wat welk gen doet. daar bij als er met virussen gewerkt word zijn deze ook zo genetisch gemodificeerd dat deze zich niet voort kunnen planten wanneer ze vrij komen in de natuur. dit omdat ze worden gekweekt in cellen (bacterien hier zelfs) die ook zo genetisch zijn gemodificeerd dat het voortplanten alleen in combinatie met die bacterien kan.


edit: verduidelijking

[Reactie gewijzigd door superwashandje op 24 juli 2024 15:41]

[ieperlingetje]

Als deze batterijen ooit in productie komen, hoe moet men deze gaan recycleren ? In een stofvrije, hermetisch afgesloten ruimte? Prijzen zullen dan nogal stijgen van batterijen.

[Verwijderd]

quote: uit de bron

The viruses are a common bacteriophage, which infect bacteria but are harmless to humans.

helemaal niet gevaarlijk _{<------- hint, hint, hint aan de reageerders hieronder}

[Reactie gewijzigd door Verwijderd op 24 juli 2024 15:41]

[vistu]

Niet helemaal waar overigens. Ja, deze zullen ongetwijfeld ongevaarlijk zijn omdat ik gok dat het genetisch materiaal verwijderd of onbruikbaar gemaakt is. Toch is het niet zo dat elke bacteriofaag onschadelijk is. Om naar wiki te verwijzen http://nl.wikipedia.org/wiki/Bacteriofaag: "Vibrio bacteriestam die omgezet wordt in Vibrio cholerae door genen van een faag, zodat ze cholera-toxines produceren en dan pas gevaarlijk worden voor de volksgezondheid."

[dtech]

Maar de fagen zelf blijven ongevaarlijk. Fagen zijn echt niets anders dan virussen voor bacteriën. En voor zo'n batterij kiezen ze natuurlijk geen faag die zo'n eigenschap heeft, ze hebben er tenslotte maar een paar miljard om uit te kiezen.

[Verwijderd]

mja...normaal wel, alleen nu zijn ze "aangepast".

Dus "helemaal niet gevaarlijk" is juist "gevaarlijk" om te zeggen, aangezien niemand nu kan vertellen hoe dit zich gaat ontwikkelen.

Virussen hebben nu eenmaal de neiging om zich te muteren....

[dtech]

Virussen hebben inderdaad de neiging zich te muteren. Alle organismen hebben dat als er selectiedruk is.

Dit zijn echter bacteriofagen: virussen die bacteriën infecteren. Die kunnen niet muteren naar een virus dat mensen (of andere eukaryoten) kan infecteren, net zomin een konijn naar een slang kan muteren.

Ik erger me een beetje aan de reacties van "dit is gevaarlijk en moeten we niet doen". Doet me een beetje denken aan de anekdote van de atoomklok die op een vliegtuig mee ging (om tijdrek te meten). De andere passagiers protesteerden en wouden het ding niet mee hebben. Toen ze het op een volgende vlucht een "cesiumklok" noemden (wat dus 100% hetzelfde is) had niemand bezwaar...

[Amanoo]

Virussen hebben inderdaad de neiging zich te muteren. Alle organismen hebben dat als er selectiedruk is.

Muteren is iets dat zomaar gebeurd.
Het is niet zo dat een hele groep organismen het moeilijk hebben en dus denkt laten we even muteren.
Hoe erg de mutatie tot uiting komt hangt af van de selectiedruk.

Maar verder heb ik ook nooit gehoord van een boomvirus dat mensen uitmoordde, dus ik zie dat hier ook niet zo snel gebeuren.
Zelfs al wordt het commercieel gebruikt dan nog zullen die virussen niet denken "laten we even wat mensen voor de grap ziek maken, ook al horen we dat niet te kunnen".

Net zo gevaarlijk als de grote hoeveelheid straling van de TV.
Ja, dat ding zendt een hoop licht uit. (beetje cynisch)

En zelfs al kon het dieren infecteren, dan nog betekent het niet dat mensen er last van kunnen krijgen.

Kijk maar naar vogelgriep.
Wat ze mij hebben geleerd is dat de oorspronkelijke vogelgriep niet gevaarlijk was voor mensen. Varkens kunnen helaas mensengriep én vogelgriep krijgen, en doordat die twee griepen bij elkaar kwamen in een stel varkens kon een nieuw gemuteerd griepvirus ontstaan dat wel mensen ziek kan maken.

[Reactie gewijzigd door Amanoo op 24 juli 2024 15:41]

[Hobbles]

Vogelgriep is dan ook een gewoon virus en geen bacteriofaag...

[Amanoo]

Voorbeeld om te laten zien dat een virus dat dan toch nog dieren kan infecteren zelfs niet vanzelf gevaarlijk voor mensen wordt, maar toevallig in de juiste omstandigheden moet komen om gevaarlijk te worden.

En dat is dus alleen als op een of andere manier dat virus weet over te springen van bacteriën naar mensen.

[BlackOwl]

-

[Reactie gewijzigd door BlackOwl op 24 juli 2024 15:41]

[Verwijderd]

Volgens mij wordt er nergens gezegd..niet doen.. gevaarlijk (alleen 1 sarcastische opmerking).... dus je hoeft je ook nergens aan te ergeren als je de reacties goed leest

Juist het ontkennen van de mogelijkheden is een gevaar.... niemand heeft het ook over muteren naar een ander soort, maar enkel vragen en opmerkingen in jip en janneke taal.

Volgens mij is genetisch aangepast materiaal al lang verspreid in onze samenleving, en komt bijna iedereen daarmee in contact, en zijn er zover ik weet geen vreemde dingen gebeurt ,behalve dan in Zuid Amerika waar de inheemse mais bijna verdwenen is door vermenging met genetisch aangepaste mais (wat overigens ook niet mogelijk was door de makers hiervan.....)

[LooneyTunes]

Volgens mij is genetisch aangepast materiaal al lang verspreid in onze samenleving, en komt bijna iedereen daarmee in contact, en zijn er zover ik weet geen vreemde dingen gebeurt ,

Jij (wij) leven nog niet lang genoeg om er iets van te merken. Daarom gebruiken ze ook veel fruitvliegjes en dergelijke voor dat soort (genetisch) onderzoek.

Ik wil het nog wel eens zien over 10 of 20 generaties bij alle soja en maïs eters. (die dan ook resistent zijn tegen bepaalde landbouwgiffen)

[Hobbles]

Inderdaad, deze virussen hebben alleen invloed op specifieke bacteriën, afhankelijk van welke bacteriofaag het is, en zijn dus niet schadelijk voor de mens.

Er wordt tegenwoordig zelfs onderzoek gedaan naar geneesmiddelen op basis van bacteriofagen als vervanging van antibiotica. Ethisch gezien wordt dit echter door veel landen vooralsnog niet aanvaard. Bacteriofagen zijn dus absoluut niet schadelijk voor de mens.

[fevenhuis]

Het is natuurlijk wel zo dat mensen bepaalde bacteriëen nodig hebben en het is mogelijk dat een genetisch aangepaste fagen zich kunnen muteren zodat ze misschien schadelijk worden voor bepaalde bacteriëen.
We kunnen nou eenmaal niet vooraf voorspellen wat alle gevolgen zijn van het genetisch aanpassen van bacteriën etc.

Ik denk niet dat dit specifieke voorbeeld gevaarlijk gaat worden, maar zeg nooit nooit, als men steeds meer zoals dit voorbeeld genetisch gaat aanpassen wordt het steeds moeilijker om te zeggen of het nou gevaarlijk is (of kan worden) of niet.

[jegelie]

Maar de bacteriofagen kunnen wel bacteriën schadelijk maken voor de mens... Ik baseer mijn uitspraak niet op bewezen feiten (misschien zijn die er wel), ik wijs hierbij op het woordje "kunnen".

En in dit universum is de kans dat een konijn in een slang muteert wel aanwezig, dus zeg nooit "nooit"...

[DrSnuggles]

Dit is precies wat er gebeurt met de discussie over genetisch gemodificeerde producten. Mensen die niks van genetica afweten, moeten zich niet mengen in de discussie.

Dat kleine setje genen wat een faag bevat, kan je, vrij gemakkelijk zelfs, aanpassen naar wens. Deze faag bevat de functie niet meer om zijn genetisch materiaal door te geven aan een gastheercel, dus zal ook nooit pathogeen worden of bacterien op zo'n manier aanpassen dat die gevaarlijk worden.

[Mr_Light]

Dit is precies wat er gebeurt met de discussie over genetisch gemodificeerde producten. Mensen die niks van genetica afweten, moeten zich niet mengen in de discussie.

Wat-een-boel-shit

Vragen is nooit verkeerd - niet luisteren is verkeerd. Elke onderzoeker die zo iets voorstelt neem ik bij voorbaat al eigenlijk niet meer serieus. De vraag is of hij uberhaupt wel een onderzoeker genoemd mag worden.

Het moet toch in z'n algemeenheid simpel zijn om voor een expert een vraag van een leek te kunnen beantwoorden. Misschien niet in voor de ander begrijpbare woorden

Dit soort rare uitspraken creëert alleen maar onbegrip aan een kant en aan de andere kant groepjes mensen die hun kop in het zand steken - doordat ze niet meer luisteren naar mensen en iedereen die anders denkt maar af te doen als niet kundig of belezen/geleerd/dom.

[DrSnuggles]

Tuurlijk is vragen stellen een goede zaak. Maar het punt waar ik naar toe wil, heeft niks met vragenstellen te maken. Nu roepen mensen bijvoorbaat al nee, alleen vanwege het feit dat het woord virus en/of bacterie in het stukje text voorkomt.

Mensen beginnen te praten over het muteren en schadelijk worden van deze fagen, wat volledig de plank misslaat.

[Niosus]

weet niet waarom je omlaag gemod bent maar je kan ook aanpassen hoe makkelijk de virussen muteren dacht ik.

[Verwijderd]

Ik heb geen idee, waarschijnlijk een persoonlijk iets van een moderator oid.

Maar, ja, ook dat kun je beinvloeden, en in de regel zijn bepaalde aangepaste organismes na een paar keer vermeerderen uit gewerkt zodat ook op die manier mutaties voorkomen worden.

Maar het is nu eenmaal zo dat we niet alles begrijpen van het muteren.

[flying_pizza]

ik neem even aan dat ze wel weten wat ze doen en de virussen ook nog zo gemodificeerd hebben dat ze niet meer schadelijk zijn.

edit:
net de bron gelezen, ze gebruiken een virus dat bacteriën aanvalt en geven ook aan dat het niet schadelijk voor mensen is. als ik het zo leest kan deze batterij/accu zo in de batterij inzamel bakken die je overal staan.
maar het grootse milieu voordeel is dat de reactie om de kathode/anode te maken zonder dat er geen oplosmiddelen die schadelijk gebruikt worden

[Reactie gewijzigd door flying_pizza op 24 juli 2024 15:41]

[Verwijderd]

nee, dat weten ze in de regel nooit, hooguit kunnen ze een mutatie prognose geven.

[Verwijderd]

bacterien in bier of kaas muteren ook niet opeens in een dodelijk variant! En dat doen ze al honderden, danwel duizenden jaren niet!!

[Verwijderd]

Virussen muteren wel even wat sneller als bacteriën. Het is dan wel waar wat je zegt, maar dus niet wat betreft virussen. Volgens mij is het H5N1 virus inmiddels al enkele keren gemuteerd in iets anders sinds z'n eerste bekende uitbraak enkele jaren geleden. Het zal idd niet gaan om grote veranderingen, maar het gaat wel zo snel dat het mogelijk is dat het ineens heel dodelijk wordt.

[dtech]

Een zoogdier zal nooit in een reptiel of vis veranderen, hooguit na een paar millenia. Ze kunnen dus inderdaad een prognose geven: 0,00000000000000000000000000%.

[Verwijderd]

lol, juist bij dat soort organismes zijn er altijd mutaties bij elk volgende generatie....

je moet ietsjes kleiner denken......

[TweakerPas]

of een quote uit Jurrasic Park:

Nature always finds a way

Toch hoop ik dat we mogen aannemen dat het geheel ook in andere omstandigheden dan ideaal bekeken wordt. Hoe zou het virus zich gedragen in onze natuur buiten de batterij? Bestaat er enigzins een mogelijkheid dat dit virus zich kan muteren zodat het wel schadelijk is voor mensen of de natuur? Hoe gemakkelijk is het om het virus om te zetten in iets schadelijks?

Over een paar jaar worden de batterijen opgenomen in onze zorgdekking.
Dan krijgen we ipod batterijen met een anti griep virus

[jagana]

Nature always finds a way is een leuk gezegde, je moet er alleen wel rekening me houden dat de natuur heel lang nodig heeft voor zoiets, enkele miljoenen zo niet tiental miljoenen jaren bijvoorbeeld.

[oeLangOetan]

Waarom zouden er nog virussen in de geproduceerde batterij zitten?

[Inuyasha]

Bacteriofagen zijn de virussen van de bacterien, dus niets om je zorgen over te maken.

[Pmf1971]

ik denk inderdaad dat als de virussen eenmaal hun functie uitgevoerd hebben dat ze "afsterven" , ze worden onderdeel van de anode of kathode. Nadat de het bouwproces klaar is, worden de resterende vrije virussen onschadelijk gemaakt. Een consumer-ready batterij zal dan geen actieve virussen meer bevatten.

[vogelaarke135]

Staat ook in t artikel: de virussen worden weggebrand/heat inactivated.

Offtopic: ik werk elke dag met "gemuteerde" virussen. De meeste Tweakers hier moeten niet zoveel films kijken

[dtech]

/offtopic: ach, het is net zoiets als de schrikreactie op het woord "atoom-xxxx". Toen ik nog op school zat (lang, lang geleden ) gingen wij een keer met natuurkunde naar een onderzoeksinstituut om een atoomklok te bekijken en er wat over te leren natuurlijk.

Vervolgens komen er 2 paar ouders woedend aanstormen bij de leraar "dat het onverantwoordelijk is om hun kinderen bloot te stellen aan gevaarlijke atoommachines" oid...

(even voor diegene die het niet weten: een atoom- of cesiumklok is even radioactief als een boterham met pindakaas)

[Goderic]

Zal wel erg gezellig geweest zijn bij die mensen thuis, zo zonder atomen.

Toch vind ik dat je met genetische manipulatie wel moet opletten. In dit geval kan er natuurlijk niets gebeuren, maar als je bezig bent met het manipuleren van voedsel kan een fout al veel sneller grote gevolgen hebben.

[Jaco69]

Ach vroeger heette het kweken en duurde het jaren en nu heet het genetisch manipuleren en gaat het een stuk sneller.
'k zie het probleem niet.

[darkjeric]

Het verschil zit 'em erin dat kweken nog steeds via de natuurlijke weg verloopt, we manipuleren alleen het kweekproces door bepaalde soorten samen te zetten.

Bij genetische modificatie wijzigen wij zelf de genen, buiten het natuurlijke proces (evolutie) om. En dat kan wel degelijk gevaarlijk zijn, er is nog zoveel dat we niet weten over genen, laat staan dat we zeer accuraat kunnen voorspellen welke wijzigingen welke resultaten opleveren (en dan vooral welke bijwerkingen deze hebbe,).

[berend_engelbrecht]

Ook met kweken kan er iets fout gaan. Misschien herinner je je dit onderzoek van het UMC nog, om een recent voorbeeld te geven:
24 Doden bij Nederlands wetenschappelijk onderzoek

Dat iets natuurlijk is wil niet zeggen dat het inherent minder schadelijk is, dat is een pure non-sequitur. De natuur bevat legio giftige materialen en levensvormen en mensen zetten die al duizenden jaren in om elkaar om zeep te helpen, lang voordat we chemie of biologische wapens hadden.

[Goderic]

Vroeger heette het kruisen en nu hebben we killerbees. Zie je nog steeds geen probleem?

[Amanoo]

Ik heb pas nog voor school moeten uitrekenen hoeveel volt ergens doorheen ging door te spelen met röntgen straling, klinkt moeilijk, was het niet. Het was best wel uitgekauwd.
Dat noem je VWO, daar wordt soms best veel uitgekauwd, nu ik er over nadenk.

Verder nog een paar alfa-stralertjes en gamma-stralertjes getest.

Moest voor het PTA, en het was opgezet door gasten die het al een jaar of dertig deden.
Nog nooit was er iemand doodgegaan of ook maar iets wat op besmet leekt.
Was, tot een of andere mafkees er verandering in wilde brengen, maar hij is gewoon een mafkees die al tien keer dood had kunnen zijn omdat hij rare dingen uitprobeert.

Tot nu toe heeft nog niemand zijn oorlellen aan de grond hangen.

[Verwijderd]

De virussen bouwen alleen de structuur van metalen in de batterij.

[Munters]

Een van de problemen die overkomen moesten worden, was het vinden van geschikt kathode-materiaal: vaak blijkt materiaal met de gewenste eigenschappen niet geleidend.

Dan heeft het materiaal toch gewoon niet de gewenste eigenschappen?
Nu is het net of ze een stof zoeken met een bepaalde combinatie van eigenschappen, en als ze die gevonden hebben zeggen ze "o ja, hij moet ook nog geleidend zijn". Neem die eigenschap dan op bij de eisen.

[Goderic]

Ze bedoelen daar waarschijnlijk mee dat er veel stoffen zijn waar die virussen aan kunnen binden (of wat ze ook doen), maar omdat gezien de toepassing het ook nog geleidend moet zijn het heel wat moeilijker is om zo'n stof te vinden.

[g0tanks]

Ze hebben het een goed begin gemaakt, maar er moet nog heel wat verbeterd worden voordat het commercieel gebruikt kan worden. Zo kunnen ze een iPod drie keer langer laten draaien dan de originele accu. Maar met de huidige technologie kunnen ze het nog niet schalen naar een niveau dat het ook voor auto's gebruikt kan worden. Ook kan de batterij maar 100 keer worden opgelagen/ontladen.

Maar goed, alles op zijn tijd.

[Skohsl]

"... In lab tests, batteries with the new cathode material could be charged and discharged at least 100 times without losing any capacitance. That is fewer charge cycles than currently available lithium-ion batteries, but "we expect them to be able to go much longer," Belcher said..."

100 keer zonder capaciteit te verliezen, niet helemaal wat jij zei. Maar inderdaad minder dan de huidige Li-ion batterijen.

[NBK]

"Ook kan de batterij maar 100 keer worden opgelagen/ontladen."

Waar heb jij dat gelezen? In het artikel staat namelijk dat ze 100 keer op- en ontladen hebben en dat er geen capaciteit verlies op treedt. Das heel wat anders..

[g0tanks]

My bad, ik had het in een ander artikel gelezen omdat de site het eerst bij mij niet deed. Je hebt gelijk, ik heb het verkeerd gelezen.

[darkfader]

Ik dacht aan een aangepaste versie van de Pandora batterij voor de PSP toen ik de titel las.
Ik hoop niet dat mensen gelijk denken dat het direct milieuvriendelijker wordt omdat er wat 'biologie' bij komt kijken.
iig fijn om te zien dat genetica al zo ver gevorderd is.

[Menesis]

Ik voorzie veel problemen met deze virus batterij icm een laptop draaiend op windows

[Amanoo]

Ik zou graag aan iedereen willen vragen eerst even de reacties door te lezen (vooral die vertellen hoe ONgevaarlijk dit is) en dan pas doomsdag berichten te posten.
Het is een klein beetje vervelend

Bedankt

[Verwijderd]

Lach er maar om, van mij mogen ze levenslang dat eerst uittesten in quarantaine. Net als al die gemodificeerde bende. T zal gerust onschadelijk zijn, maar kom op... hoe weet je nu dat iets geen schade aanbrengt aan de rest van ons toch al aftakelende milieu (ff gedramatiseerd)? Trial and error kunnen ze beter alleen in de software wereld toepassen, lijkt me minder schadelijk over het algemeen.

[superwashandje]

ik geloof niet dat je echt in die materie zit of wel? waar zou je bang voor (moeten) zijn dan?