Máy tính chạy bằng tảo: Các nhà khoa học tạo ra tế bào quang điện sinh học đáng tin cậy và có thể tái tạo

Máy tính chạy bằng tảo: Các nhà khoa học tạo ra tế bào quang điện sinh học đáng tin cậy và có thể tái tạo

    [Vui lòng đăng ký trang Youtube của Pacific Group tại

    https://www.youtube.com/channel/UCAxje1GxiUpZD6MEcR0f5Jg/videos

    Chúng tôi có các buổi chia sẻ về kinh doanh thực tế hàng tuần]

    Máy tính chạy bằng tảo: Các nhà khoa học tạo ra tế bào quang điện sinh học đáng tin cậy và có thể tái tạo

    của Đại học Cambridge

    Hệ thống này, có chứa tảo xanh lam, cung cấp năng lượng cho một bộ vi xử lý liên tục trong một năm mà không sử dụng gì ngoài ánh sáng xung quanh và nước. Tín dụng: Paolo Bombelli

    Các nhà nghiên cứu đã sử dụng một loài tảo xanh lam phổ biến để cung cấp năng lượng cho bộ vi xử lý liên tục trong một năm — và còn tiếp tục tính — không sử dụng gì ngoài ánh sáng xung quanh và nước. Hệ thống của họ có tiềm năng là một cách đáng tin cậy và có thể tái tạo để cung cấp năng lượng cho các thiết bị nhỏ.

    Hệ thống này có kích thước tương đương với pin AA, chứa một loại tảo không độc có tên là Synechocystis , có thể thu năng lượng từ mặt trời thông qua quá trình quang hợp một cách tự nhiên. Dòng điện cực nhỏ này tạo ra sau đó tương tác với một điện cực nhôm và được sử dụng để cung cấp năng lượng cho bộ vi xử lý.

    Hệ thống được làm bằng vật liệu phổ biến, rẻ tiền và có thể tái chế phần lớn . Điều này có nghĩa là nó có thể dễ dàng được sao chép hàng trăm nghìn lần để cung cấp năng lượng cho số lượng lớn các thiết bị nhỏ như một phần của Internet of Things. Các nhà nghiên cứu cho biết nó có khả năng hữu ích nhất trong các tình huống ngoài lưới điện hoặc các địa điểm xa xôi , nơi mà lượng điện năng nhỏ có thể rất hữu ích.

    Giáo sư Christopher Howe tại Khoa Hóa sinh của Đại học Cambridge cho biết: “Internet of Things ngày càng phát triển cần một lượng điện năng ngày càng tăng và chúng tôi nghĩ rằng điều này sẽ phải đến từ các hệ thống có thể tạo ra năng lượng, thay vì chỉ lưu trữ nó như pin,” Giáo sư Christopher Howe tại Khoa Hóa sinh của Đại học Cambridge, tác giả cao cấp chung của bài báo.

    Ông nói thêm: "Thiết bị quang hợp của chúng tôi không hoạt động như pin vì nó liên tục sử dụng ánh sáng làm nguồn năng lượng."

    Trong thử nghiệm, thiết bị này được sử dụng để cấp nguồn cho Arm Cortex M0 +, đây là bộ vi xử lý được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị Internet of Things. Nó hoạt động trong môi trường trong nước và điều kiện bán ngoài trời dưới ánh sáng tự nhiên và sự dao động nhiệt độ liên quan, và sau sáu tháng sản xuất điện liên tục, kết quả đã được đệ trình để công bố.

    Nghiên cứu được công bố hôm nay trên tạp chí Năng lượng & Khoa học Môi trường .

    Tiến sĩ Paolo Bombelli tại Khoa Hóa sinh của Đại học Cambridge, tác giả đầu tiên của giấy.

    Tảo không cần cho ăn vì nó tự tạo thức ăn khi quang hợp. Và mặc dù thực tế là quá trình quang hợp cần ánh sáng, thiết bị này thậm chí có thể tiếp tục tạo ra năng lượng trong thời gian bóng tối. Các nhà nghiên cứu cho rằng điều này là do tảo xử lý một số thức ăn của nó khi không có ánh sáng, và điều này tiếp tục tạo ra dòng điện.

    Internet of Things là một mạng lưới thiết bị điện tử rộng lớn và ngày càng phát triển — mỗi thiết bị chỉ sử dụng một lượng nhỏ năng lượng — thu thập và chia sẻ dữ liệu thời gian thực qua internet. Sử dụng chip máy tính giá rẻ và mạng không dây , nhiều tỷ thiết bị là một phần của mạng này — từ đồng hồ thông minh đến cảm biến nhiệt độ trong các trạm phát điện . Con số này dự kiến ​​sẽ tăng lên một nghìn tỷ thiết bị vào năm 2035, đòi hỏi một số lượng lớn các nguồn năng lượng di động.

    Các nhà nghiên cứu nói rằng việc cung cấp năng lượng cho hàng nghìn tỷ thiết bị Internet of Things sử dụng pin lithium-ion sẽ là không thực tế: nó sẽ cần gấp ba lần lượng lithium được sản xuất trên toàn thế giới hàng năm. Và các thiết bị quang điện truyền thống được chế tạo bằng vật liệu độc hại có tác động xấu đến môi trường.

    Công trình là sự hợp tác giữa Đại học Cambridge và Arm, một công ty hàng đầu về thiết kế bộ vi xử lý. Arm Research đã phát triển testchip Arm Cortex M0 + siêu hiệu quả, xây dựng bo mạch và thiết lập giao diện đám mây thu thập dữ liệu được trình bày trong các thử nghiệm.

    Zalo
    Hotline