MIT: Viren helfen, Nano-Batterien zu bauen

Immer kleinere Dimensionen in der Elektronik brauchen immer kleinere Stromquellen. Doch je winziger herkömmliche Batterien sind, desto schwächer ist ihre Leistung. Außerdem sind sie extrem schwierig herzustellen.

Jetzt präsentieren US-Forscher vom Massachusetts Institute of Technology in Cambridge (MIT) eine Lösung aus der Biologie: eine simple Produktionsmethode für Batterien im Nanometermaßstab. Erstmals stempelten sie eine Anode einfach auf leitende Oberflächen. Herzstück des Stempels waren Viren, nicht größer als 6,5 millionstel Millimeter (Nanometer). Ihre Wirbelstruktur bildete den Kern feiner Elektroden, ein ganzes Feld davon die Anode der Batterie. Kombiniert mit einer Kathode, absolvierte die Konstruktion erfolgreich mehrere Lade- und Entladezyklen, berichten die Forscher online im Fachblatt „PNAS“.

Als Nächstes soll auch die Kathode mit der Virus-Stempel-Technik hergestellt werden. Bewährt sich das, winken vielfältige Einsatzfelder, von Medikamentendepots im Körper bis hin zu mobilen Analysegeräten für Schnelltests.

„Solche Elektroden lassen sich leicht auf feste oder flexible Substrate drucken, um Mikrobatterien mit stabiler Leistung zu konstruieren“, schreibt das Team vom MIT. Die Materialforscher, Chemie- und Bio-Ingenieure nutzten einen veränderten Virus namens M13. Seine rund einen Mikrometer lange Faser ordnet sich mit Vorliebe zu einem flachen Wirbel an. Dazu lässt sich seine Proteinhülle für technische Zwecke gezielt verändern: In diesem Fall waren der Oberfläche negativ geladene Aminosäuren hinzugefügt, so dass sie an einem Gerüst haften blieben. wsa