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美科學家在蟑螂體內打造“活體燃料動力電池”

鉅大LARGE  |  點擊量:687次  |  2021年09月21日  

據國外媒體報道,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動力鋰電池,科學家希望最終昆蟲能夠攜帶自身驅動的監控或者信息發送裝置。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供應燃料,蟑螂和其他昆蟲能夠將它們的食物轉變為叫做海藻糖(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,當他們插入一個負電極便能釋放電子供應電流。


美國俄亥俄州凱斯西儲大學化學家丹尼爾-謝爾遜(DanielScherson)是這項研究負責人,他說:當昆蟲進食時將出現化學反應,我們使用這種化學反應作為燃料轉變化學能量為電子能量。


當電極植入昆蟲體內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,蘑菇也可以出現一些海藻糖,測試結果顯示蘑菇可出現一定的電壓。這項研究結果發表在一月三日出版的《美國化學學會期刊》上。


謝爾遜稱,在這項實驗中,一只蟑螂最多可出現0.2伏電壓,這相當于AAA電池電能的十分之一。該電能完全可以將信息發送至2英寸的距離。假如某個環境下沒有有效電源方式,可以利用昆蟲身體的化學反應供應電能。


謝爾遜想像未來有一天昆蟲可以裝配傳感器和廣播裝置,之后發送至帶有毒氣的區域。這種昆蟲能夠測試環境的毒性,并發送信息至人們。

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雖然這項實驗并未投入資金,但美國五角大樓部高級研究計劃署(DARPA)也對這種昆蟲出現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和微型相機。


目前存在的一個巨大挑戰是真實從昆蟲個體中提取的電能數量,謝爾遜解釋稱,昆蟲擁有有限的血液,因此它們出現的電能是有限的。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出現的燃料動力鋰電池數量,并試著描繪出一只昆蟲可出現的最大電能。此外,謝爾遜還對這種昆蟲活體燃料動力鋰電池出現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。



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