“昆虫传感器网络”能否实现？日本科学家研发昆虫体液电池

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使用电子昆虫构成无线传感器网络——日本大阪大学和东京农工大学共同开发出了旨在实现这种应用的燃料电池，并在于美国旧金山举行的国际学会“IEEE MEMS 2014”上发表了相关论文，题目为“DIFFUSION REFUELING BIOFUEL CELL MOUNTABLE ON INSECT”。燃料电池的尺寸为20mm×15mm左右，安装在昆虫身上使用。

大阪大学和东京农工大学开发的、以昆虫体液为燃料的电池。图片由两大学提供。

这种燃料电池以昆虫体液（血淋巴）中含有的一种糖（海藻糖）为能量源来发电。电池由电极、储存体液的容器以及刺入昆虫体内的针管构成。容器内有透析膜，通过分离和扩散使体液从昆虫体内流入容器。然后，通过酶（海藻糖酶和变旋酶）将体液中的海藻糖分解、生成葡萄糖，再通过氧化还原反应，在阳极使葡萄糖氧化、在阴极产生氧气，这样就形成了电池。

两大学此次利用3D打印机试制出了基于上述一原理的燃料电池，并安装在昆虫（蟑螂）身上测量了发电能量，最大可获得50.2μW的电力。

目前，各国研究机构均在推进操纵昆虫的“电子昆虫”的研发，两大学的目标是将电子昆虫作为可长期不用更换的电源来使用。将来如果将这种电源与操控昆虫的技术组合，还有望以无线方式来发送多种传感器的信号。即便不专门铺设各个传感器构成无线传感器网络，通过使电子昆虫飞行，也可覆盖广大区域。（作者：三宅 常之，日经技术在线！供稿）