據(jù)國外媒體報道,科學(xué)家們正在將病毒派上用場,在實驗室中制造出由病毒組成的微型設(shè)備,可從其他器械做功中汲取能量,就如我們用手指輕輕一按,就能將一臺液晶顯示屏啟動起來。根據(jù)加州大學(xué)伯克利分校研究人員的發(fā)現(xiàn),病毒還存在某種特性,可發(fā)展為納米器件中的驅(qū)動器,或者為其他基于病毒研究的電子產(chǎn)品服務(wù),形成獨特的微型“發(fā)電機”,但是要使成果誕生還需更多的研究,目前僅是該過程的第一步。
由病毒研究所催生的器械設(shè)備具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用前景,比如僅一張紙薄的發(fā)電機,可置入鞋子中,當(dāng)你行走時就可以提供能量,為電話等隨身攜帶的設(shè)備充電,其工作原理為培育無害的病毒,它們可將行走時的機械能轉(zhuǎn)換為電能?茖W(xué)家們也嘗試著制造出郵票大小的“病毒發(fā)電機”,涂上特殊的病毒后.只需要手指頭僅僅觸摸就可以提供能量,這是由于病毒可將手指壓力產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為電荷,產(chǎn)生壓電效應(yīng)。壓電現(xiàn)象是某些電介質(zhì)在壓力的作用下,兩端出現(xiàn)電勢差的現(xiàn)象。壓電材料在被施加電場時則會產(chǎn)生伸縮變形,相反在施加壓力時則會產(chǎn)生電壓。
研究人員還可將郵票型“病毒發(fā)電機”帶入實驗室,為其他器械設(shè)備提供能量,比如使用病毒構(gòu)建出微小的設(shè)備,從其他機器那兒汲取能量。由于大多數(shù)的壓電設(shè)備具有毒性,而且很難進(jìn)行操作,因此研究人員決定嘗試病毒能否勝任這項任務(wù)。比如使用
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病毒,它是一種非常簡單的病毒,而且很容易被控制,對人體無害。研究人員通過細(xì)胞工程技術(shù)在病毒外附上特質(zhì)薄膜,并使用相關(guān)離子形成負(fù)極,這樣電子就可以在這套“電路”中移動。
為了詳細(xì)研究觀察病毒顆粒是否具有壓電效應(yīng)的性能,科學(xué)家們將
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病毒置于電場中,在顯
微鏡中查看病毒發(fā)生了什么變化。當(dāng)他們發(fā)現(xiàn)構(gòu)成病毒外套的螺旋蛋白在受到刺激后打開時,這就意味著壓電效應(yīng)開始起作用了。接著,科學(xué)家們通過基因工程操縱病毒基因,將其外殼上增加四個可帶負(fù)電荷的分子空間,以擴大壓電效應(yīng)的產(chǎn)生,實驗后發(fā)現(xiàn)這樣的操作可讓病毒增大釋放的電壓。
這項研究具有重大的里程碑意義,意味著我們可以在日常生活中收集各種微小的能量來源,比如在走樓梯時產(chǎn)生的震動,關(guān)閉一扇窗戶等這些簡單的日常生活動作都有額外的能量損失,而神奇的“病毒發(fā)電機”則可以收集這些能量,由這項技術(shù)研發(fā)出的微型設(shè)備可派上大用場。最后,研究人員通過對多個“病毒發(fā)電機”的組合排列希望找出最強的壓電效應(yīng)模式,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當(dāng)有二十層微小的“病毒發(fā)電機”進(jìn)行疊加時,所產(chǎn)生的壓電效應(yīng)最大。
根據(jù)研究人員估計,如果“病毒發(fā)電機”問世,那么其邊長約為
0
.
4
英寸(
1
厘米)。當(dāng)對它施加壓力時,可產(chǎn)生
6
毫微安培以及潛在的
400
毫伏電量。這些電力足夠在顯示屏上打出“
1
”的字樣,相當(dāng)于四分之一的
3A
電池。由于通過生物技術(shù)工具可大規(guī)模生產(chǎn)經(jīng)過基因改造的病毒,因此基于這樣病毒的壓電材料在未來可為大量微型電路提供能量。
5
.下列不屬于對“病毒發(fā)電”原理解說的一項是
A
.由病毒組成的微型設(shè)備,可從其他器械做功中汲取能量來發(fā)電。
B
.病毒可發(fā)展為納米器件中的驅(qū)動器,形成獨特的微型“發(fā)電機”。
C
.工作人員培育出的無害病毒,可將行走時的機械能轉(zhuǎn)化為電能。
D
.病毒可將外界壓力產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為電荷,從而產(chǎn)生壓電效應(yīng)。
6
.下列表述,符合原文意思的一項是
A
.在實驗室中制造出的由病毒組成的微型設(shè)備,可以將一臺液晶顯示屏啟動起來。
B
.壓電材料在被施加壓力時就會產(chǎn)生伸縮變形,相反在施加電場時就會產(chǎn)生電壓。
C
.要讓
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病毒增大釋放的電壓,可在其基因外殼上增加四個帶負(fù)電荷的分子空間。
D
.根據(jù)研究人員的估計,如果“病毒發(fā)電機”問世,那么其大小是在
1
厘米左右。
7
.依據(jù)原文,下列理解或推斷正確的一項是:
A
.將來,只要有能量產(chǎn)生的地方,我們都可以利用“病毒發(fā)電機”吸收這些能量來發(fā)電。
B
.由于“病毒發(fā)電機”具有相當(dāng)?shù)膽?yīng)用前景,未來,它必將在行業(yè)內(nèi)逐漸占據(jù)統(tǒng)治地位。
C
.“病毒發(fā)電機”雖然小,但只要將很多這樣的發(fā)電機疊加,就能達(dá)到最佳的發(fā)電效果。
D
.因為“病毒發(fā)電機”的體積小,產(chǎn)生的電量有限,所以只能為一些微型電路提供能量。
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