2026-04-11 15:38:31
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據英國《新科學家》zazhibaodao,kexuejiazuijinbiaoshi,yirenxuezhongdeputaotangweinengyuandejiaomuxibaoyouyitianhuiqudongzhirurentineidedianzizhuangzhi,ruqiboqi。zhezhonghuoshengshengdedonglinengziwochansheng,congerqudaidingqigenghuandianchidechangguishoushu。yinweijianadayingshugelunbiyadaxuedeyizhikexuejiaxiaozujiangjiaomubaofengzairouruandejiaonangzhong,yijingkaifachulailezhezhongweixingdeweishengwuranliaodianchi,keyiyingyongdaozhiliaomabizhengdejizhuneiweidianjizheyangdedianzizhuangzhizhong。congshicijiaomuranliaodianchikaifadekexuejiabiaoshi,jizhuneiweidianjixuyaozhirujizhunei,yincigenghuandianchihenjishou。
傳統燃料電池依靠高溫催化劑如鉑來從燃料中剝離電子,從而產生電流。而此微生物燃料電池則利用活細胞中的低溫催化劑――酶來產生電流。最簡單的辦法是,當細胞開始分解食物時,就直接“盜取”細胞所產生的電子。這一辦法在“電子中介”的幫助下能實現,所謂“電子中介”就是足夠小的化學物,能通過細胞獲取電子,之後又能從細胞內跑出來。
此新燃料電池由釀酒酵母組成,這些酵母封存在由聚二甲矽氧烷(PDMS)材料製成的膠囊中,共同構成了此燃料電池。科學家目前開發的這種燃料電池的樣品是微米級的,麵積為15平方微米,厚1.4微米。此研究成果發表在最新出版的《微電子係統雜誌》上。
甲基藍這種化合物通常用於對生物樣本進行染色,如今,加拿大英屬哥倫比亞大學的科學家將用作“電子中介”。當酵母分解葡萄糖時,甲基藍就從酵母細胞那裏“盜取”電dian子zi,之zhi後hou將jiang電dian子zi運yun送song到dao此ci酵jiao母mu細xi胞bao的de另ling一yi邊bian,從cong而er產chan生sheng微wei弱ruo的de電dian流liu。在zai陰yin極ji上shang,來lai自zi酵jiao母mu細xi胞bao的de氫qing離li子zi和he氧yang結jie合he產chan生sheng水shui。為wei增zeng加jia電dian極ji的de麵mian積ji以yi加jia大da此ci燃ran料liao電dian池chi的de電dian力li輸shu出chu,該gai小xiao組zu利li用yong矽gui蝕shi刻ke技ji術shu來lai製zhi造zao“微型柱”,其麵積為40平方微米左右,高8微米。
經測試,此酵母燃料電池大約能產生40納na瓦wa的de電dian力li,相xiang比bi之zhi下xia,石shi英ying手shou表biao的de電dian子zi通tong常chang能neng產chan生sheng微wei瓦wa級ji的de電dian力li。因yin此ci,如ru果guo利li用yong電dian容rong器qi將jiang能neng量liang貯zhu存cun起qi來lai,此ci酵jiao母mu燃ran料liao電dian池chi就jiu能neng驅qu動dong一yi些xie裝zhuang置zhi。此ci酵jiao母mu還hai將jiang進jin行xing基ji因yin改gai良liang,使shi其qi具ju有you更geng大da的de電dian力li輸shu出chu能neng力li。不bu過guo,這zhe一yi目mu標biao麵mian臨lin許xu多duo挑tiao戰zhan。比bi如ru,得de讓rang酵jiao母mu細xi胞bao健jian康kang生sheng長chang,其qi廢fei物wu得de無wu損sun傷shang情qing況kuang下xia進jin行xing清qing理li,讓rang有you害hai物wu質zhi排pai泄xie到dao人ren體ti血xue液ye中zhong。