#爱范儿#未来的电池，可能是用病毒做的( 三 )
本文插图
不过直到 1976 年 ， 日本科学家 Suzuki 才制造出现代意义的微生物燃料电池（MFC） 。 到了 80 年代 ， 伦敦皇家学院的 Peter Bennetto 以糖液作为养料 ， 让细菌在电池组里分解分子 ， 释放出电子向阳极运动以产生电脑 ， 经计算这种细菌电池的发电效率比如今的太阳能电池还高 40% 。
在过去几十年间 ， 人类陆续发现了更多可以发电的细菌 。 从用于去除地下铀污染物的地杆菌到我们肠道内部的厌氧粪肠球菌 ， 都具有转移电子发出电能的能力 。
不久前发表于《自然》杂志的「空气发电机」（air-powered generator）研究 ， 就是利用微生物地杆菌产生的导电蛋白纳米线形成了 7 微米的薄膜作为电极 。
本文插图
当蛋白纳米线与电极相连后 ， 就可以利用薄膜从空气中吸收水分 ， 水分子被分解成氢离子和氧离子 ， 导致电荷在薄膜顶部聚集 ， 利用两个电极形成的电荷差让电子流动 ， 从而产生电能 。
研究称这种「空气发电机」可以 7 天 24 小时不间断地发电 ， 而且过程中不需要外部电源 。 即便在极度干燥的地方 ， 比如撒哈拉沙漠 ， 一样能发电 ， 目前「空气发电机」已经能为小型电子设备供电 。
本文插图
此外用细菌制作的太阳能电池 ， 甚至可以在阴天里正常发电 。 不列颠哥伦比亚大学的研究团队就用大肠杆菌开发了一种廉价、可持续的太阳能电池 ， 不仅能产生比同类设备更强的电流 ， 发电效率几乎不会受到光照强度的影响 。
研究人员对大肠杆菌进行基因改造后 ， 让其可以生成番茄红素 ， 这种色素吸收光线并转化为能量的效率很高 ， 通过与一种矿物质结合覆盖在玻璃表面 ， 就能作为电池阳极 。
本文插图
▲ 细菌太阳能电池示意图.
不过这种技术还在初期阶段 ， 细菌会在发电过程中死亡 ， 还难以达到传统太阳能电池的发电量 。 研究人员希望将这种细菌电池用于矿井和深海勘探等微光环境 。
利用细菌进行发电的好处在于 ， 驱动这些生物燃料电池的养料随处可见 ， 且成本不高 。 腐烂的水果、工业废水、生活污水 ， 甚至尿液和化粪池的水可以作为养料 ， 既环保又经济 。
本文插图
▲ 图片来自：New Frame
西英格兰大学的生物能源研究小组曾在 2015 年大学校园里建立了两个移动厕所 ， 在小便池放置了 8 个由微生物燃料电池构成的电池模块 ， 利用尿液来驱动这些微生物燃料电池 ， 来为 LED 灯发电 。
【#爱范儿#未来的电池，可能是用病毒做的】
本文插图
▲尿液驱动细菌发电的原理图 。 图片来自：New Frame
此外这个研究小组还试图通过类似的方式来为手机发电 ， 预计需要 600 ml 尿液（约成年人尿两次） ， 就能为手机充电 6 小时 ， 给手机续航 3 小时 。
电池的未来 ， 可以用交给这些微生物吗？ 无论是病毒电池 ， 还是发展了 100 多年的生物燃料电池 ， 迄今为止都没有被大规模商用 。 除了转换效率不够高和难以大规模量产外 ， 成本问题也是一个不可忽视的问题 。 虽然细菌本身和所需的养料所需的成本都很低 ， 但生产过程中使用的生物催化剂却十分昂贵 。
但科学家正在解决这些问题 ， 生物燃料电池依然存在替代传统电池的可能性 。 尤其是小型的可穿戴设备和心脏起搏器植入式电子设备 ， 通过这种技术提供电源十分实用 ， 也更加接近于商用 。
推荐阅读
![[虎牙马桶c]青铜：不带惩击，铂金：一直刷野，钻石：辅助来帮我！，不同段位的打野特点](https://imgcdn.toutiaoyule.com/20200423/20200423125031157707a_t.jpeg)
- 「劳务派遣全球资讯」未来十年贡献2540亿美元，灵活办公向重点城市以外地区迁移
- 「定焦爱科技」3拯救低电量焦虑症，超大电池搭配超快闪充，续航出色的iQOO
- 【全球体育APP】有志气！卡帅跟老友聊天戏言未来能执教皇马，已做好回欧洲的准备，原创
- 【雷格斯】灵活办公向重点城市以外地区迁移，未来十年贡献2540亿美元
- 【专利】苹果新专利：未来iPhone/iPad或可通过面部自动调整屏幕方向
- #业主#悬而未决的复工 佛山绿地未来城业主的“至暗时刻”
- 传媒与娱乐内容的未来
- 原呵呵@Pro预见摄影时代的未来，带来了摄影新视野，华为P40
- 极速聊科技@重新定义动力电池安全新标杆！，比亚迪“刀片电池”正式发布
- 新华网：但未来几周仍比较艰难，西班牙疫情有到达峰值迹象