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奈米技術的關鍵問題是自組裝,即如何讓不合作的原子精確地連線和排列自身。當然,我們知道這是可以做到的:生命透過將分子轉化為複雜的生物機器而得以延續。因此,今天的最具創造力的材料科學家之一,麻省理工學院的安吉拉·貝爾徹轉向自然尋求幫助,這真是恰如其分。貝爾徹率先使用定製進化的病毒合成奈米線和陣列,將不同的研究學科融合為她獨有的東西。
貝爾徹的目標是利用生物體作為工廠,組裝由元素週期表中的任何元素製成的材料。她最大的成功來自於 M13 噬菌體,一種長管狀病毒,寬度為 6 奈米。她設計了一種病毒變體,可以附著在量子點上,量子點是具有理想電磁特性的微小半導體斑點。透過懸浮病毒顆粒,她可以使它們排列起來,這是一種建立精細間隔的量子點層(層與層之間由病毒層隔開)的有效方法。
最近,她定製了 M13,在其長度上佈滿了金屬顆粒,例如氧化鈷和金,從而產生了金屬奈米線,這些奈米線可以組裝成高能量密度的電極。例如,這些電極可以整合到輕巧的薄膜電池中,這些電池可以輕鬆模製以適應任何空間。貝爾徹與人在加利福尼亞州山景城共同創立了 Cambrios Technologies 公司,旨在將其中一些演示轉化為商業裝置,例如柔性觸控式螢幕和發光二極體。在她的工作中,DNA 展示了其作為生命程式碼之外的價值。