光合作用用于微处理器超过六个月

微处理器可以使用光合微生物在环境光动力而不需要外部电源,新的研究显示。由埃姆雷沉思从手臂和克里斯托弗·豪剑桥大学的研究人员在英国,意大利和挪威推出了蓝藻集胞藻属sp。PCC6803成一个aluminium-air创建biophotovoltaic设备电池。设备的大小和一个AA电池相似,主要是由耐用和可回收材料,不需要专用光源。它是第一个报道实验系统能够不断推动微处理器laboratory-controlled以外的条件。

我们决定,我们不想操作系统专用的能源。我们需要证明我们可以根据环境光,和我们能够做到,”评论保罗Bombelli之一,剑桥大学的研究人员。

团队的稳定性和生物相容性测试铝基板,并证明了系统可以连续功率手臂Cortex-M0 +处理器在不同环境条件下,6个月的温度范围内13.8 - -30.7°C。处理器执行1.23×10¹¹45分钟的周期计算,后跟一个15分钟的待机时间。提供完全由biophotovoltaic细胞,处理器平均电流1.4μa电压为0.72 v。系统只有失败当一个冰袋被用来降低温度到5°C。

团队有意离开biophotovoltaic系统启封。一旦该系统建立了,Halomonas和Pseudomona物种已经在集胞藻属物种。我们特意把系统不是在无菌条件下。通过允许污染物进入系统,我们允许生物群落的进化,Bombelli解释说。我们很高兴地发现这个复杂的和复杂的文化混合在一起工作,这是一个关键的元素系统的操作。这些混合的文化为一个稳定、持久的生物群落,但也有助于电子传递的过程。

研究人员假设,biophotovoltaic实验系统通过电化学和操作模式。在电化学模式下,电化铝氧化的微生物提供了一个有利的环境,产生电子。在实验模式,电子转移的直接从细菌,如外层细胞膜,穿梭到铝。

“biophotovoltaic设备报告显示生物学的不可预测性也其有很强的适应性和弹性。连续供电而不补充bioanode只要六个月是非凡的,”说马林Sawaphotosynthesis-powered专家在英国纽卡斯尔大学的生物电子学。它似乎比我想象的更健壮的和自适应的生物电的一代。”

系统的应用程序可能包括驱动小型电子设备。有巨大的潜力使用技术在远程位置电源电力不是一个选择,使用电池,需要定期更换,是不方便。

凯文·雷丁专家光合能量转换从美国亚利桑那州立大学印象深刻的稳定系统。“这项研究作为一个令人鼓舞的概念证明,微生物细胞可以利用光合作用对长期发电足够的CPU。这可能足够说服行业认真对待这项技术投入必要的时间和资源来开发成一个有用的技术。电力设备的搭配小cpu可能刺激芯片制造商开发新的低功耗芯片设计与biophotovotaic细胞在未来”。