B20:新智/人与自然
     
本版列表新闻
     
2012年02月03日 星期五 放大 缩小 默认   
电子昆虫
靠蟑螂进食驱动
凌启渝
  最近,美国凯斯西储大学的研究人员完成了一件新鲜事,他们将生物燃料电池植入蟑螂腹部,创建了依靠昆虫的自然消化过程运行的发电器。这样的发电器可用来驱动传感器,以及那些在昆虫身上加装硬件而组成的半机械昆虫。

  半机械的昆虫一直是让人密切注视的领域,这里的新创造层出不穷,其中有靠昆虫自身振翅之动能驱动的半机械昆虫,甚至核动力的半机械昆虫。不过,现有的开发一般是将机器人增扩到蟑螂或甲虫身上。

  凯斯西储大学这次创建的是一个生物燃料电池,能借助昆虫本身的自然消化驱动嵌入昆虫的电子部件;植入的机电硬件介入了昆虫的生物学过程,半机械昆虫变成自给自足、活着的微型机器人平台。说得形象一点,就是“蟑螂进食,驱动机器昆虫”。

  为将昆虫自身的化学能转换成可供植入部件实际使用的电,研究团队将几种酶组合成系列,创建了阳极。其中一种酶将双糖海藻糖——这是蟑螂自然消化过程中源源不断生成的糖——分解成几个简单些的单糖酶,后者又在第二种酶的作用下分解,并在此过程中释放电子。这些电子被吸引到阴极收集起来,就形成了类似电池的功能。

  研究人员小心翼翼地将这种原型发电器置入几只雌性蟑螂的腹部,没让蟑螂遭受持久损害。活着的半机械昆虫的想法,在提出时的最终目标是制定一种发射器,能以微型生物电池运行,在对人体可能有危害的场合(如核或化学灾害现场)将信号传回。现在有了良好开端,眼下要做的是使整体装置继续小型化,做到可以完全植入昆虫体,并随之自然移动和飞行。

  这当然是个挑战。生物电池放出的能量非常小,它们自己需要的额外硬件(如能以生物电池之电荷充电的电池)也限制了昆虫的行程范围和本身能力。研究人员必须将昆虫的额外负载控制在最低限度,寻找巧妙方法动用昆虫的生物学优势,而不是额外增扩。当配备传感器的电子昆虫群日趋完善时,它们有望执行危险的军事侦察任务,或实施基础设施监测,应对环境灾害。         凌启渝

     
放大 缩小 默认   
   第A01版:一版要闻
   第A02版:要闻
   第A03版:焦点
   第A04版:评论·综合
   第A05版:目击
   第A06版:科教卫新闻
   第A07版:民生新闻
   第A08版:财经新闻
   第A09版:社会新闻
   第A10版:法治视窗
   第A11版:早间点击
   第A12版:中国新闻
   第A13版:国际新闻
   第A14版:国际新闻
   第A15版:广告
   第A16版:文娱新闻
   第A17版:文娱新闻
   第A18版:体育新闻
   第A19版:体育新闻
   第A20版:体育新闻
   第A21版:理财·周末看点
   第A22版:股市分析
   第A23版:公众服务
   第A24版:广告
   第A25版:新民环球
   第A26版:新民环球/聚焦
   第A27版:新民环球/健康
   第A28版:新民环球/社会
   第AA01版:百年中行
   第AA02版:百年中行
   第AA03版:百年中行
   第B01版:家庭周刊
   第B02版:家庭/女性世界
   第B03版:休闲/全家乐
   第B04版:休闲
   第B05版:夜光杯
   第B06版:夜光杯
   第B07版:连载
   第B08版:阅读
   第B09版:新民时尚
   第B10版:时尚/城市玩家
   第B11版:时尚/单品冲浪
   第B12版:时尚/男士部落
   第B13版:时尚/秀场故事
   第B14版:时尚/极速抢鲜
   第B15版:广告
   第B16版:时尚/美容扮靓
   第B17版:现代家居
   第B18版:现代家居/实用谋划
   第B19版:新智
   第B20版:新智/人与自然
   第B21版:E生活/数字世界
   第B22版:E生活/家电生活
   第B23版:E生活/数字家庭
   第B24版:E生活
南极深海热泉附近的奇异动物
天价蔬菜富含黄酮素
电子昆虫 靠蟑螂进食驱动
新民晚报新智/人与自然B20电子昆虫
靠蟑螂进食驱动
2012-02-03 2 2012年02月03日 星期五