惊呆!这台计算机由蓝藻驱动,已不间断运行六个月

2022 年 5 月 18 日 学术头条

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”。

(图片引起不适,已自动屏蔽

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。

图|一个装有蓝藻的容器,可以为电脑供电(来源:New Scientist


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?

来自蓝藻的 power!

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。

图|示意图


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。

只是一小步

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。

“当前阶段,在你家的屋顶上安装一个(蓝藻发电机)并不会为你的房子提供(足够的)电力。我们还有很多研究工作要做。” 论文通讯作者 C. J. Howe 表示。

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。

参考资料:
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2022/ee/d2ee00233g
https://www.newscientist.com/article/2319584-computer-powered-by-colony-of-blue-green-algae-has-run-for-six-months/

点这里关注我👇记得标星~

直播预告 | 科学家们越来越多地使用社交媒体,有何利弊?



# 往期推荐 #


winter

【学术头条】持续招募中,期待有志之士的加入

【招人】学术头条多岗位招聘,我们一起见证改变生活的科技

2022-05-06

 

登录查看更多
0

相关内容

安谋控股公司,又称ARM公司,跨国性半导体设计与软件公司,总部位于英国英格兰剑桥。主要的产品是ARM架构处理器的设计,将其以知识产权的形式向客户进行授权,同时也提供软件开发工具。 维基百科
【干货书】海量图分析算法,632页pdf
专知会员服务
95+阅读 · 2022年6月8日
[ICCV 2021] 联合视觉语义推理:文本识别的多级解码器
专知会员服务
18+阅读 · 2021年11月28日
专知会员服务
18+阅读 · 2021年9月19日
专知会员服务
101+阅读 · 2021年8月23日
「因果发现和因果推理」简明介绍,37页ppt
专知会员服务
113+阅读 · 2021年4月5日
REST 十诫
AI前线
0+阅读 · 2022年5月25日
蟑螂背上芯片板子,组队去救人类
量子位
0+阅读 · 2022年3月29日
前所未有:用AI控制核聚变,DeepMind再登Nature
学术头条
0+阅读 · 2022年2月17日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
A Spatial Logic for a Simplicial Complex Model
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月28日
Thou Shalt Not Reject the P-value
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月28日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月27日
Arxiv
0+阅读 · 2022年7月27日
Arxiv
24+阅读 · 2021年6月25日
VIP会员
相关VIP内容
【干货书】海量图分析算法,632页pdf
专知会员服务
95+阅读 · 2022年6月8日
[ICCV 2021] 联合视觉语义推理:文本识别的多级解码器
专知会员服务
18+阅读 · 2021年11月28日
专知会员服务
18+阅读 · 2021年9月19日
专知会员服务
101+阅读 · 2021年8月23日
「因果发现和因果推理」简明介绍,37页ppt
专知会员服务
113+阅读 · 2021年4月5日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员