Değerli Okurlar,
Hikaye 2009 yılında MIT (1) biyoenerji profesörlerinden Prof. Angela Belcher’in Beyaz Sarayda Başkan Obama’ya küçük bir pilin demosunu yapmasıyla başlıyor. Bu, bilinen pillerden oldukça farklı, Lityum İyon pilin pozitif ve negatif elektrotlarını oluşturmak için virüslerin kullanıldığı bir pil. Aynı zamanda pilin üretim sürecinde ortaya çıkan zehirleyici etkisi olan unsurları azaltan ve pilin performansını da arttıran sıra dışı bir mühendislik çalışması.
Bu demodan sonraki on yıl içerisinde, Belcher’in bu çalışması üzerinde çok önemli ilerlemeler kaydedildi. Virüsler 150(yüz elli) farklı malzemede çalışabilecek hale getirildi ve bu tekniğin güneş hücrelerini de kapsayacak şekilde üretimde kullanılabileceği kanıtlandı. Belcher’in hayali olan Virüsle Çalışan Otomobil henüz gerçekleşmemiş olsa da Belcher ve ekibinin MIT’de yürüttükleri yıllar süren bu çalışmalardan sonra söz konusu teknoloji, laboratuvar ortamından gerçek dünyaya doğru önemli bir yol almış oldu.
John Hopkins Üniversitesi uygulamalı fizik laboratuvarı kıdemli araştırmacılarından K. Gerasopoulos batarya alanında, elektrot olarak nano yapı formlarda yeni malzemelerin keşfi konusunda çok büyük bir ilginin olduğunu ve bu nano malzemelerin konvensiyonel kimya teknikleriyle üretilebileceği bazı yollar bulunduğunu ve örneğin virüs gibi biyolojik malzemeleri kullanmanın en önemli faydasının, bunların zaten nano formlar halinde mevcut bulunması olduğunu söylüyor.
Belcher’in kullandığı virüs puro şeklindeki bir M13 bakteriyofajı (2). Bu bakteriyofaj yalnızca nano mühendislik işi yapan bir virüs olmayıp, Belcher’in söylediğine göre, manipülasyonu oldukça kolay olan bir malzeme. Elektrot üretimi için virüsler kullanıldığında, doğrudan manüple edilecek malzeme üzerine uygulanıyor; doğal mutasyonlar ya da mühendislik çalışmalarıyla gerçekleştirilen yapay mutasyonlar yoluyla, manüple edilecek malzeme üzerine tutturuluyor. Bu süreçte bakteri enfekte edilerek virüsün milyonlarca özdeş kopyası yaratılmış oluyor. Bu işlem defalarca tekrarlandığında da virüs çok ince bir şekilde yapılandırılmış batarya mimarisinin bir parçası haline getirilmiş oluyor.
viral yolla elektrot yapma tekniğini geliştirerek birçok farklı batarya tipi için kullanılır hale getirmiş bulunmaktadır. Belcher, mevcut teknolojilerle rekabet etmeye çalışmadıklarını, biyolojinin şimdiye kadar çözülmemiş problemlerin üstesinden gelip gelemeyeceği sorusuna cevap aradıklarını ifade etmektedir. Belcher, viral tekniğin en büyük faydasının ve özelliğinin ise çevre dostu olduğunu, geleneksel elektrot üretim tekniklerinin zehirli kimyasallarla ve yüksek sıcaklıklarda çalışmayı gerekli kıldığını;oysa söz konusu tekniğin ihtiyacının yalnızca oda sıcaklığındaki su ve bazı genetiğiyle oynanmış virüsler olduğunu söylüyor (3).
Hepinize Covid-19’suz, sağlıklı günler diliyorum…
Saygılarımla,
(1) MIT: Massachusetts Institute of Technology
(2) Bacteriophage. Bir bakteriyi enfekte eden virüse verilen isimdir. Bu virüsler, bakterilerin hücre içi metabolizmalarını kendi kopyalarını ürettirmek üzere kontrol altına alan bir tür akıllı moleküllerdir.
(3) MIT Energy Inıtiative: March 13, 2020; Next generation of batteries could be built by viruses.