現(xiàn)在，我們生活在一個連接著各種小工具的世界中，從計算機和恒溫器到冰箱和智能手表。

不過，未來主義者的想法更大。由于廉價的計算機芯片和無處不在的無線網(wǎng)絡(luò)，他們設(shè)想了一個“物聯(lián)網(wǎng)”，在那里幾乎任何物體——無論大小——都可以向中央數(shù)據(jù)庫提供信息，而不需要人的參與。

一個問題是：如何為所有這些傳感器供電，使它們能夠完成這些任務(wù)?賓厄姆頓大學(xué) (Binghamton University)的新研究可能會提供答案。

在將于6月發(fā)表在《納米能源》雜志上的一份研究報告中，Seokheun"Sean"Choi——托馬斯·沃森工程與應(yīng)用科學(xué)學(xué)院電氣和計算機工程副教授、先進(jìn)傳感技術(shù)與環(huán)境可持續(xù)性研究中心主任——展示了新設(shè)計的生物太陽能電池的有效性。

該電池只有3.5×2.4厘米，利用兩種細(xì)菌發(fā)電。一種是光合作用，這意味著它(像植物一樣)利用陽光將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為營養(yǎng)物質(zhì)。第二種細(xì)菌靠食物生存，通過新陳代謝呼吸為細(xì)胞提供能量。

由于這兩種細(xì)菌具有共生關(guān)系，它們提供了四天的電力供應(yīng)-與類似的只能持續(xù)幾個小時的生物燃料電池相比，這是一個進(jìn)步。

Choi說：“該系統(tǒng)是一種實用的，可自我維持的電源，適用于迄今為止其他小型微生物燃料電池?zé)o法提供的應(yīng)用。”

“該設(shè)備結(jié)合了我們(賓厄姆頓大學(xué))團(tuán)隊生產(chǎn)的所有最新技術(shù)，用于更實際的應(yīng)用，包括固態(tài)微流體燃料電池技術(shù)、協(xié)同共培養(yǎng)系統(tǒng)和氣體滲透生物太陽能系統(tǒng)，極大地促進(jìn)了由此產(chǎn)生的生物動力系統(tǒng)的自主性。”

他相信這種新型生物太陽能電池在一次性用品互聯(lián)網(wǎng)(IoDT)上具有潛力，研究人員說，IoDT將使用可生物降解紙和塑料制成的無線傳感器連接短期消費品。通過進(jìn)一步優(yōu)化，它可以為長期的環(huán)境物聯(lián)網(wǎng)傳感應(yīng)用提供動力。

“傳統(tǒng)的電池技術(shù)已經(jīng)變得不太實用，因為它們的壽命有限，而且對環(huán)境有害，”Choi說。“此外，電池更換是非常昂貴的，而且在偏遠(yuǎn)地區(qū)不可行。為了在不涉及環(huán)境問題的情況下實現(xiàn)相對持久的運營，可再生能源的收集將在未來的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中扮演關(guān)鍵角色。”

這項研究得到了海軍研究辦公室(微生物電化學(xué)系統(tǒng)計劃)的支持。