中國儲能網(wǎng)訊:據(jù)國外媒體報道,研究人員通過對蟑螂身體上植入電極可讓它變成一個“活體燃料電池”,科學(xué)家希望最終昆蟲能夠攜帶自身驅(qū)動的監(jiān)控或者信息發(fā)送裝置。
這就像人們進食時將食物分解成葡萄糖,然后進入血液為大腦提供燃料,蟑螂和其他昆蟲能夠?qū)⑺鼈兊氖澄镛D(zhuǎn)變?yōu)榻凶龊T逄?trelahose)的血糖,研究人員使用一種正電極能夠分解海藻糖成為更簡單的糖,當(dāng)他們插入一個負(fù)電極便能釋放電子提供電流。
美國俄亥俄州凱斯西儲大學(xué)化學(xué)家丹尼爾-謝爾遜(Daniel Scherson)是這項研究負(fù)責(zé)人,他說:“當(dāng)昆蟲進食時將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),我們使用這種化學(xué)反應(yīng)作為燃料轉(zhuǎn)變化學(xué)能量為電子能量。”
當(dāng)電極植入昆蟲體內(nèi)并顯示完好沒有傷害之后,昆蟲可以正常地爬行,謝爾遜和同事基于這種方法對蘑菇進行了測試,蘑菇也可以產(chǎn)生一些海藻糖,測試結(jié)果顯示蘑菇可產(chǎn)生一定的電壓。這項研究結(jié)果發(fā)表在1月3日出版的《美國化學(xué)學(xué)會期刊》上。
謝爾遜稱,在這項實驗中,一只蟑螂最多可產(chǎn)生0.2伏電壓,這相當(dāng)于AAA電池電能的十分之一。該電能完全可以將信息發(fā)送至2英寸的距離。如果某個環(huán)境下沒有有效電源方式,可以利用昆蟲身體的化學(xué)反應(yīng)提供電能。
謝爾遜想像未來有一天昆蟲可以裝配傳感器和廣播裝置,之后發(fā)送至帶有毒氣的區(qū)域。這種昆蟲能夠測試環(huán)境的毒性,并發(fā)送信息至人們。
雖然這項實驗并未投入資金,但美國五角大樓國防部高級研究計劃署(DARPA)也對這種昆蟲產(chǎn)生電流的實驗頗感興趣,他們可能會在昆蟲身體上裝配麥克風(fēng)和微型相機。
目前存在的一個巨大挑戰(zhàn)是真實從昆蟲個體中提取的電能數(shù)量,謝爾遜解釋稱,昆蟲擁有有限的血液,因此它們產(chǎn)生的電能是有限的。我們無法判斷某一時刻能從昆蟲身體上提取多少電能。他計劃測試蟑螂所能產(chǎn)生的燃料電池數(shù)量,并試著描繪出一只昆蟲可產(chǎn)生的最大電能。此外,謝爾遜還對這種昆蟲活體燃料電池產(chǎn)生的無線電線路頗感興趣,檢測是否一只昆蟲能夠收集信息,并通過自身能量進行傳播。