Forscher nach sich ziehen eine weit verbreitete Formgebung von Blaualgen verwendet, um vereinen Mikroprozessor ein Jahr weit kontinuierlich mit Strom zu versorgen – Tendenz steigend – und nichts wie Umgebungslicht und Wasser zu verwenden. Ihr System hat dasjenige Potenzial, kleine Geräte zuverlässig und regenerativ mit Strom zu versorgen.
Dasjenige System, dasjenige in seiner Größe mit einer AA-Batterie vergleichbar ist, enthält eine ungiftige Algenart namens Synechocystis, die hinauf natürliche Weise durch Photosynthese Leistungsabgabe aus dieser Sonne gewinnt. Dieser derbei erzeugte winzige elektrische Strom interagiert dann mit einer Aluminiumelektrode und wird zur Stromversorgung eines Mikroprozessors verwendet.
Dasjenige System besteht aus gängigen, kostengünstigen und weitgehend recycelbaren Materialien. Dies bedeutet, dass es leichtgewichtig hunderttausendfach repliziert werden könnte, um eine große Reihe Vorleger Geräte wie Teil des Internets dieser Utensilien mit Strom zu versorgen. Die Forscher sagen, dass es wahrscheinlich in netzfernen Situationen oder an abgelegenen Orten am nützlichsten ist, wo kleine Energiemengen sehr vorteilhaft sein können.
„Dasjenige wachsende World Wide Web dieser Utensilien gesucht immer mehr Leistungsabgabe, und wir Vertrauen schenken, dass sie von Systemen kommen muss, die Leistungsabgabe erzeugen können, anstatt sie problemlos wie Batterien zu speichern“, sagte Professor Christopher Howe vom Department of Biochemistry dieser University of Cambridge. gemeinsamer leitender Verfasser des Papiers.
Er fügte hinzu: „Unser photosynthetisches Gerät läuft nicht so leer wie eine Batterie, weil es ständig Licht wie Energiequelle verwendet.“
In dem Probelauf wurde dasjenige Gerät verwendet, um vereinen Armselig Cortex M0+ mit Strom zu versorgen, vereinen Mikroprozessor, dieser vielerorts in World Wide Web-of-Things-Geräten verwendet wird. Es wurde in einer häuslichen Umgebung und halb im Freien unter natürlichen Lichtverhältnissen und damit verbundenen Temperaturschwankungen betrieben, und nachdem sechs Monaten kontinuierlicher Stromproduktion wurden die Ergebnisse zur Veröffentlichung eingereicht.
Die Studie ist in dieser Fachzeitschrift Energy and Environmental Science erschienen.
„Wir waren beeindruckt, wie konstant dasjenige System verbleibend vereinen langen Zeitraum funktionierte – wir dachten, es könnte nachdem ein paar Wochen aufhören, ungeachtet es ging problemlos weiter“, sagte Dr. Paolo Bombelli vom Department of Biochemistry dieser University of Cambridge, Erstautor des Papier.
Die Alge muss nicht gefüttert werden, da sie durch Photosynthese ihre eigene Nahrung herstellt. Und obwohl die Photosynthese Licht gesucht, kann dasjenige Gerät selbst in Zeiten dieser Dunkelheit weiter Strom produzieren. Die Forscher vermuten, dass die Algen vereinen Teil ihrer Nahrung verarbeiten, wenn kein Licht vorhanden ist, wodurch weiterhin elektrischer Strom erzeugt wird.
Dasjenige World Wide Web dieser Utensilien ist ein riesiges und wachsendes Netzwerk elektronischer Geräte, die jeweils nur wenig Strom verbrauchen und Echtzeitdaten verbleibend dasjenige World Wide Web vereinen und kommutieren. Verbleibend kostengünstige Computerchips und drahtlose Netzwerke sind viele Milliarden Geräte Teil dieses Netzwerks – von dieser Smartwatch solange bis zum Temperatursensor in Kraftwerken. Es wird erwartet, dass sie Zahl solange bis 2035 hinauf eine Billion Geräte anwächst, die eine große Reihe tragbarer Energiequellen erfordern.
Die Forscher sagen, dass es unpraktisch wäre, Billionen von World Wide Web-of-Things-Geräten mit Lithium-Ionen-Batterien zu betreiben: Es würde dreimal mehr Lithium benötigen, wie jährlich weltweit produziert wird. Und herkömmliche Photovoltaikgeräte werden aus gefährlichen Materialien hergestellt, die nachteilige Auswirkungen hinauf die Umwelt nach sich ziehen.
Die Arbeit war eine Zusammenarbeit zwischen dieser University of Cambridge und Armselig, einem Unternehmen, dasjenige in dieser Kreation von Mikroprozessoren federführend ist. Armselig Research entwickelte den hocheffizienten Armselig Cortex M0+ Testchip, baute dasjenige Mainboard und richtete die in den Experimenten vorgestellte Datenerfassungs-Cloud-Schnittstelle ein.
Forschungsbericht: Stromversorgung eines Mikroprozessors durch Photosynthese
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Universität von Cambridge
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