惊呆!这台计算机由蓝藻驱动,已不间断运行六个月

作者: 学术头条

来源: 学术头条

发布日期: 2022-05-18 16:20:46

剑桥大学、米兰大学和 ARM 公司的研究团队通过使用装满蓝藻的小容器,为一个 ARM 微处理器持续供电了 6 个月,并在实验结束后的 6 个月内,依然在持续发电。这种蓝藻发电技术未来可能为小型设备提供廉价且可持续的电力来源。

一提到蓝藻,大多数人想到的是,腥臭味的浮沫和泛滥成灾的“绿潮”。可谁能想到,被人嫌弃的蓝藻,如今却被科学家们玩出了花——来自剑桥大学、米兰大学和 ARM 公司的研究团队及其合作者,通过使用装满蓝藻(Blue-green algae)的小容器,为一个 ARM 微处理器(ARM Cortex-M0+)持续供电了 6 个月,且在实验结束后的 6 个月内,依然在持续发电。

据了解,这些可以发电的小容器只有 AA 电池(5 号电池)般大小,由铝金属和透明塑料制成。小容器内的蓝藻则通过光合作用为计算机持续提供电力。

相关研究论文以“Powering a microprocessor by photosynthesis”为题,发表在科学期刊 Energy & Environmental Science 上。

据论文描述,类似的光合作用发电机未来或将可以廉价地为一系列小型设备供电,而不再需要使用稀有和不可持续的材料。那么,问题来了,未来的计算机设备是不是可以实现自发电了?Paolo Bombelli 是此次研究论文的共同第一作者,在 2021 年 2 月到 2021 年 8 月期间,他将这些小型发电容器放置了在家中的窗台上,并通过一系列实验与研究团队一起研究了蓝藻的发电机理。

这台计算机以 45 分钟为周期,计算连续整数的总和来模拟计算工作量,需要 0.3 微瓦的电力,而待机 15 分钟,则需要 0.24 微瓦的电力。而后,计算机会将测量出的输出电流数值存储在云端,供研究团队分析。研究团队最初推测,为计算机电力的来源可能有两种,要么是蓝藻自身产生电子,进而产生电流,要么是蓝藻创造反应条件,将容器中的铝阳极腐蚀掉,从而产生电子。

但从实验结果来看,铝阳极并没有出现明显的降解、腐蚀现象。因此,研究团队最终推断,是蓝藻产生了大部分电流。此外,由于蓝藻可以在白天光合作用过程中存储能量,研究人员认为,这一装满蓝藻的发电容器可以在夜间继续发电。尽管科研团队在此次试验中成功迈出了第一步,但在他们看来,要想将蓝藻发电用在更大规模的地方,还需要做进一步的研究。

但是,研究团队也表示,我们可以把这项技术用在低收入和中等收入国家的农村地区,比如为手机充电或者用在环境传感器中,因为这些设备并不需要太多的电力。尽管这一发电系统只是一个概念验证,但研究团队希望,这种可持续的、负担得起的、分散的电力来源,可以为未来物联网内的电子设备提供足够的电力。与传统电池或太阳能相比,使用藻类的优势在于,它对环境的影响较小,而且有可能提供持续的电力。

设想一下,在未来的某一天,漂浮在水面上的巨型“百合叶”被藻类覆盖,并成为了海上风力发电场旁边的移动发电站。

UUID: e4dc5c2a-b50f-40b5-9481-1599a1a78677

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/学术头条公众号-pdf2txt/学术头条2022年/学术头条_2022-05-18_惊呆!这台计算机由蓝藻驱动,已不间断运行六个月.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0032 元