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日本制作半機械昆蟲利用蟑螂體液發電

  近日,日本大阪大學教授森島圭釣等人的研究室內,正在不斷誕生被稱為“賽博格昆蟲”的半機械昆蟲。研究者開發出利用昆蟲體液發電的裝置,并將之安裝在蟑螂等背上。
  
  目前,利用昆蟲發的電已經可以點亮發光二極管(LED),以及測量溫度并向外傳輸數據。據稱10微瓦(百萬分之1瓦)的輸出電力可以保持5個小時。森島等研究人員認為若能除去出昆蟲體液中的雜質,就能進行長時間發電。
  
  森島表示,如果用無線設備對昆蟲的神經和肌肉施以電流刺激,就能遠程操縱腿腳和翅膀的活動。在試圖裝上傳感器時,研究人員產生與其用電池供電不如利用體液發電的想法。森島等研究者期待它們能夠作為生物機械人發揮作用,到人類無法進入的災害現場等地進行搜索工作。
  
  森島稱,“選擇蟑螂,是因為它們擁有頑強的生命力。”他們首先使用的是沒有翅膀、體長6厘米至7厘米的馬達加斯加蟑螂。在它們的背上裝上3D打印的反應室。反應室安裝有正負電極,蟑螂的背部開孔,通過小孔將體液吸收到反應室中,利用電極進行反應。通過酶將體液中所含的海藻糖分解為葡萄糖并使其在負極一側氧化,提取出電子。然后利用電子對氧氣進行還原反應從而發電。
  
  目前,輸出電力最高已能夠達到50微瓦,并完成一系列實驗,其中包括讓LED燈每隔5秒一亮,以及測量溫度并每隔100秒無線傳輸一次信息。在體液中存在著妨礙酶發電的蛋白質和脂肪,因此發電效率會降低。據稱,研究人員希望通過改良過濾不純物質的裝置,增加發電量。
 

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