2014年02月07日10:15
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使用電子昆蟲構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)——日本大阪大學(xué)和東京農(nóng)工大學(xué)共同開發(fā)出了旨在實現(xiàn)這種應(yīng)用的燃料電池，并在于美國舊金山舉行的國際學(xué)會“IEEE MEMS 2014”上發(fā)表了相關(guān)論文，題目為“DIFFUSION REFUELING BIOFUEL CELL MOUNTABLE ON INSECT”。燃料電池的尺寸為20mm×15mm左右，安裝在昆蟲身上使用。
大阪大學(xué)和東京農(nóng)工大學(xué)開發(fā)的、以昆蟲體液為燃料的電池。圖片由兩大學(xué)提供。
這種燃料電池以昆蟲體液（血淋巴）中含有的一種糖（海藻糖）為能量源來發(fā)電。電池由電極、儲存體液的容器以及刺入昆蟲體內(nèi)的針管構(gòu)成。容器內(nèi)有透析膜，通過分離和擴散使體液從昆蟲體內(nèi)流入容器。然后，通過酶（海藻糖酶和變旋酶）將體液中的海藻糖分解、生成葡萄糖，再通過氧化還原反應(yīng)，在陽極使葡萄糖氧化、在陰極產(chǎn)生氧氣，這樣就形成了電池。
兩大學(xué)此次利用3D打印機試制出了基于上述一原理的燃料電池，并安裝在昆蟲（蟑螂）身上測量了發(fā)電能量，最大可獲得50.2μW的電力。
目前，各國研究機構(gòu)均在推進(jìn)操縱昆蟲的“電子昆蟲”的研發(fā)，兩大學(xué)的目標(biāo)是將電子昆蟲作為可長期不用更換的電源來使用。將來如果將這種電源與操控昆蟲的技術(shù)組合，還有望以無線方式來發(fā)送多種傳感器的信號。即便不專門鋪設(shè)各個傳感器構(gòu)成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過使電子昆蟲飛行，也可覆蓋廣大區(qū)域。（作者：三宅 常之，日經(jīng)技術(shù)在線！供稿）
