目前最新研究顯示,科學(xué)家通過(guò)對(duì)蟑螂身體上植入電極可讓它變成一個(gè)“活體燃料電池”,希望最終昆蟲(chóng)能夠攜帶自身驅(qū)動(dòng)的監(jiān)控或者信息發(fā)送裝置。
這就像人們進(jìn)食時(shí)將食物分解成葡萄糖,然后進(jìn)入血液為大腦提供燃料,蟑螂和其他昆蟲(chóng)能夠?qū)⑺鼈兊氖澄镛D(zhuǎn)變?yōu)榻凶龊T逄牵╰relahose)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(jiǎn)單的糖,當(dāng)他們插入一個(gè)負(fù)電極便能釋放電子提供電流。
美國(guó)俄亥俄州凱斯西儲(chǔ)大學(xué)化學(xué)家丹尼爾.謝爾遜(Daniel Scherson)是這項(xiàng)研究負(fù)責(zé)人,他說(shuō):“當(dāng)昆蟲(chóng)進(jìn)食時(shí)將產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),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(chóng)體內(nèi)并顯示完好沒(méi)有傷害之后,昆蟲(chóng)可以正常地爬行,謝爾遜和同事基于這種方法對(duì)蘑菇進(jìn)行了測(cè)試,蘑菇也可以產(chǎn)生一些海藻糖,測(cè)試結(jié)果顯示蘑菇可產(chǎn)生一定的電壓。這項(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在1月3日出版的《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)期刊》上。
謝爾遜稱(chēng),在這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)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(gè)環(huán)境下沒(méi)有有效電源方式,可以利用昆蟲(chóng)身體的化學(xué)反應(yīng)提供電能。
謝爾遜想像未來(lái)有一天昆蟲(chóng)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(chóng)能夠測(cè)試環(huán)境的毒性,并發(fā)送信息至人們。
雖然這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)并未投入資金,但美國(guó)五角大樓國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署(DARPA)也對(duì)這種昆蟲(chóng)產(chǎn)生電流的實(shí)驗(yàn)頗感興趣,他們可能會(huì)在昆蟲(chóng)身體上裝配麥克風(fēng)和微型相機(jī)。
目前存在的一個(gè)巨大挑戰(zhàn)是真實(shí)從昆蟲(chóng)個(gè)體中提取的電能數(shù)量,謝爾遜解釋稱(chēng),昆蟲(chóng)擁有有限的血液,因此它們產(chǎn)生的電能是有限的。無(wú)法判斷某一時(shí)刻能從昆蟲(chóng)身體上提取多少電能。他計(jì)劃測(cè)試蟑螂所能產(chǎn)生的燃料電池?cái)?shù)量,并試著描繪出一只昆蟲(chóng)可產(chǎn)生的最大電能。此外,謝爾遜還對(duì)這種昆蟲(chóng)活體燃料電池產(chǎn)生的無(wú)線電線路頗感興趣,檢測(cè)是否一只昆蟲(chóng)能夠收集信息,并通過(guò)自身能量進(jìn)行傳播。
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