“昆虫傳感器網絡”能否實現？日本科學家研發昆虫體液電池

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使用電子昆虫構成無線傳感器網絡——日本大阪大學和東京農工大學共同開發出了旨在實現這種應用的燃料電池，並在於美國舊金山舉行的國際學會“IEEE MEMS 2014”上發表了相關論文，題目為“DIFFUSION REFUELING BIOFUEL CELL MOUNTABLE ON INSECT”。燃料電池的尺寸為20mm×15mm左右，安裝在昆虫身上使用。

大阪大學和東京農工大學開發的、以昆虫體液為燃料的電池。圖片由兩大學提供。

這種燃料電池以昆虫體液（血淋巴）中含有的一種糖（海藻糖）為能量源來發電。電池由電極、儲存體液的容器以及刺入昆虫體內的針管構成。容器內有透析膜，通過分離和擴散使體液從昆虫體內流入容器。然后，通過?（海藻糖?和變旋?）將體液中的海藻糖分解、生成葡萄糖，再通過氧化還原反應，在陽極使葡萄糖氧化、在陰極產生氧氣，這樣就形成了電池。

兩大學此次利用3D打印機試制出了基於上述一原理的燃料電池，並安裝在昆虫（蟑螂）身上測量了發電能量，最大可獲得50.2μW的電力。

目前，各國研究機構均在推進操縱昆虫的“電子昆虫”的研發，兩大學的目標是將電子昆虫作為可長期不用更換的電源來使用。將來如果將這種電源與操控昆虫的技術組合，還有望以無線方式來發送多種傳感器的信號。即便不專門鋪設各個傳感器構成無線傳感器網絡，通過使電子昆虫飛行，也可覆蓋廣大區域。（作者：三宅 常之，日經技術在線！供稿）