@ 2014.03.04 , 11:35
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未来可以用糖为手机供电么?

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可以利用生物反应生成电能的生物电池正在研发中,大多数生物电池无法产生大量电能,但是最近研究者开发出了一种新型生物电池,不但重量更轻,而且比现在市面上包括智能手机在内的移动设备电池更耐用。

在人体内,糖分通过新陈代谢被转化成能量,这这过程中,糖分被分解城二氧化碳和水,释放出电能。生物电池利用相同的过程产生电能,电池所用材料是生物材料,可以重复更新发电材料,没有毒性,是替代传统电池的理想方案。

弗吉尼亚理工大学的Percival Zhang和朱智光(音)设计出了一种新生物电池,相较于电子设备常用的传统锂电池,这种生物电池单位重量电量输出更大。他们的研究成果发布在上个月的Nature Communications上。

这种新型生物电池可以完全将糖转化为电能,比传统生物电池的输出更大,电量比普通锂电池更高。

“使用锂电池,你的手机只能撑1天;在未来,手机用糖分供电,可以使用10天。”朱说。

新生物电池的高效性归功于采用了新型酶系统,蛋白质分子会助推反应发生。2种主动酶会释放糖分子的两对电子,其他10种酶帮助生物电池重新启动这种反应。一旦反应再次开始,主动酶又会释放另外1/4的电子。经过六次循环后,生物电池内糖分子所有的能量都被消耗殆尽,只剩下水和二氧化碳。

因为没有用非主动酶对糖分进行回收,之前的生物电池只能输出新生物电池1/6的电量。

这种生物电池最大的优势之一,在于比起人体,生物电池将糖分完全转化成能量所需的酶更少,所以更具有活力。

犹他州大学的生物电池专家Shelley Minteer虽然没有参与新生物电池的开发,但是她很喜欢这种用少量酶高效发电的新生物电池。“榨取出糖分子的所有电子这一点非常重要,但是仅仅是所有电子还不够”她还说如何利用少量酶做到这一点才是最重要的。

而张和朱的团队恰恰用做到了这一点。他们的研究成果是电池发展历史上巨大的跨越,在电池正式进入市场之前还有一些障碍需要扫清。

朱解释说,目前有两大难题摆在他们眼前,一个是未优化的电池输出对于大多数电子设备而言还是过低,并且使用寿命依然太短,给人一种无法充电的感觉。

但是,在Minteer看来,这些难题不过是工程问题,张教授已经创办了Cell-Free Bioinnovations.公司,这些问题迟早会得到解决。

本文译自 Livescience,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 17+1

  1. 那个家伙
    @3 years ago
    2341935

    饿了?来一块电池充充电!

    [28] XX [0] 回复 [0]
  2. biodiversity
    @3 years ago
    2341941

    糖尿病人表示自带无限电源

    [11] XX [4] 回复 [0]
  3. sandersyao
    @3 years ago
    2341943

    手机需要定时放尿?

  4. jijida
    @3 years ago
    2341946

    直接插进肚脐充电

  5. 像炒面的蚯蚓
    @3 years ago
    2341962

    福音:用脂肪为手机充电

    [15] XX [0] 回复 [0]
  6. 零下伊度
    @3 years ago
    2341965

    这货本来就无法充电。。。
    有机物在酶的作用下分解后单靠能量的输入是不可能还原成原先的有机物形态的,更别提充电了。。
    用完还是吃了吧。

  7. 2341969

    人类变成电池被机器奴役的前奏

  8. 伊吹萃香
    @3 years ago
    2341972

    用光了明明是喝的,没用光才能吃。

  9. Diors·Chan
    @3 years ago
    2341990

    上次还说用尿发电,我预测一年内会有“糖尿病人的尿是最好的发电原料”。。来吧,赌十块钱的。

  10. 2342002

    好主意,回来提醒我买几百亩甘蔗地

  11. CarlNERV
    @3 years ago
    2342008

    糖尿病其实是电源出问题了

  12. 魔法师老欧
    @3 years ago
    2342043

    配图好赞~

  13. 三连音
    @3 years ago
    2342236

    目测糖要涨价,赶紧屯吧!!

  14. 2342306

    用士力架可以持航2天

  15. 2342454

    糖尿病人用膀胱都能给手机充电了么

  16. letianya
    @3 years ago
    2342518

    可以发明一个以脂肪发电的手机么,那我可以把手机天天插自己啦~

  17. 呼呼泡泡
    @3 years ago
    2342640

    没想到我哥竟然上了煎蛋!

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