蟑螂電池
據(jù)國外媒體報(bào)道,研究人員通過對蟑螂身體上植入電極可讓它變成一個(gè)“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(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(gè)負(fù)電極便能釋放電子提供電流。
美國俄亥俄州凱斯西儲(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:“當(dāng)昆蟲進(jìn)食時(shí)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(jìn)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(xiàng)研究結(jié)果發(fā)表在1月3日出版的《美國化學(xué)學(xué)會(huì)期刊》上。
謝爾遜稱,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。
糖類燃料電池
美國弗吉尼亞理工大學(xué)(Virginia Tech)宣布,開發(fā)出了使用多糖類的燃料電池。這種電池的容量密度比鋰離子充電電池高10倍以上,該大學(xué)表示,“3年以內(nèi)就能達(dá)到在手機(jī)及平板電腦等產(chǎn)品上使用的水平”。該電池是弗吉尼亞理工大學(xué)副教授張以恒等人開發(fā)的。
此次開發(fā)的電池利用由淀粉部分水解獲得的麥芽糊精(Maltodextrin)等多糖類以及空氣中的氧氣來生成電力和水。使用人工合成的13種酶而非鉑(Pt)作為催化劑,通過對糖做氧化處理來提取電子。容量密度高據(jù)稱是因?yàn)檫@些酶提取電子的效率非常高。具體來說,構(gòu)成麥芽糊精的葡萄糖每個(gè)可提取24個(gè)電子。
目前,這種電池的輸出功率密度為0.8mW/cm2,電流密度為6mA/cm2。使用濃度為15%的麥芽糊精時(shí)的容量密度為596Ah/kg,能量密度為298Wh/kg。據(jù)介紹,這些數(shù)值“要比鋰充電電池的42Ah/kg、150Wh/kg高得多”。不過,這種電池的輸出電壓比鋰充電電池的 3.6V要低,為0.5V。
此次電池雖然容量密度及能量密度高,但由于酶的作用速度較慢,因此沒有爆炸及起火的危險(xiǎn),這一點(diǎn)與使用氫氣及甲醇的普通燃料電池不同。
可樂電池
大家都知道動(dòng)物是可以飲用含糖物質(zhì),將糖份轉(zhuǎn)化為我們身體需要的能量,以供生活生長,那么你見過會(huì)喝可樂的電池嗎?
設(shè)計(jì)師Daizi Zheng把可樂裝入一種特制的電池內(nèi),就可以為一款新型手機(jī)提供電源。這款設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是幾乎所有含糖分的飲料都可以充當(dāng)電池,因?yàn)槠潆娏碓淳褪前扬嬃现械奶妓衔?糖)加上酶作為催化劑來發(fā)電。
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