第四次模拟考
第I卷阅读题
一、阅读下面文字,完成13题。(每小题3分,共9分)病毒发电据国外媒体报道,科学家们正在将病毒派上用场,在实验室中制造出由病毒组成的微型设备,可从其他器械做功中汲取能量,就如我们用手指轻轻一按,就能将一台液晶显示屏启动起来。根据加州大学伯克利分校研究人员的发现,病毒还存在某种特性,可发展为纳米器件中的驱动器,或者为其他基于病毒研究的电子产品服务,形成独特的微型“发电机”,但是要使成果诞生还需更多的研究,目前仅是该过程的第一步。由病毒研究所催生的器械设备具有相当的应用前景,比如仅一张纸薄的发电机,可置入鞋子中,当你行走时就可以提供能量,为电话等随身携带的设备充电,其工作原理为培育无害的病毒,它们可将行走时的机械能转换为电能。科学家们也尝试着制造出邮票大小的“病毒发电机”,涂上特殊的病毒后,只需要手指头仅仅触摸就可以提供能量,这是由于病毒可将手指压力产生的能量转换为电荷,产生压电效应。压电现象是某些电介质在压力的作用下,两端出现电势差的现象。压电材料在被施加电场时则会产生伸缩变形,相反在施加压力时则会产生电压。研究人员还可将邮票型“病毒发电机”带入实验室,为其他器械设备提供能量,比如使用病毒构建出微小的设备,从其他机器那儿汲取能量。由于大多数的压电设备具有毒性,而且很难进行操作,因此研究人员决定尝试病毒能否胜任这项任务。比如使用M13病毒,它是一种非常简单的病毒,而且很容易被控制,对人体无害。研究人员通过细胞工程技术在病毒外附上特质薄膜,并使用相关离子形成负极,这样电子就可以在这套“电路”中移动。为了详细研究观察病毒颗粒是否具有压电效应的性能,科学家们将M13病毒置于电场中,在显微镜中查看病毒发生了什么变化。当他们发现构成病毒外套的螺旋蛋白在受到刺激后打开时,这就意味着压电效应开始起作用了。接着,科学家们通过基因工程操纵病毒基因,将其外壳上增加四个可带负电荷的分子空间,以扩大压电效应的产生,实验后发现这样的操作可让病毒增大释放的电压。这项研究具有重大的里程碑意义,意味着我们可以在日常生活中收集各种微小的能量来源,比如在走楼梯时产生的震动,关闭一扇窗户等这些简单的日常生活动作都有额外的能量损失,而神奇的“病毒发电机”则可以收集这些能量,由这项技术研发出的微型设备可派上大用场。最后,研究人员通过对多个“病毒发电机”的组合排列希望找出r