研究人员使用藻类、光和水为微处理器供电

剑桥大学的研究人员在微处理领域取得了令人印象深刻的成就。该团队使用一种广泛分布的藻类来为微处理器提供连续一年多的电力，他们仅使用了周围光和水。这种新系统可能是一种可靠且可再生的方法，用于为小型设备提供电力。

该研究发表在《能源与环境科学》杂志上。能源与环境科学。

使用藻类为小型系统供电

该系统的大小类似于AA电池，它由一种非毒性藻类组成，称为Synechocystis。这种藻类通过光合作用从太阳中自然获取能量，这会产生一个微小的电流，与铝电极相互作用。这使得藻类能够为微处理器供电。

该系统由廉价且大多可回收的材料制成，这意味着它可以被复制数十万次，并为物联网（IoT）中的许多小型设备供电。根据团队的说法，该系统可以在断电或偏远地区使用，利用小型设备产生的少量电力。

剑桥大学生物化学系的克里斯托弗·豪教授是该论文的首席作者。

“物联网需要越来越多的电力，我们认为这将来自可以生成能量的系统，而不是像电池一样简单地存储能量，”豪教授说。“我们的光合作用设备不会像电池一样耗尽，因为它不断使用光作为能量来源。”

构建和测试系统

该团队进行的实验使用该设备为Arm Cortex M0+供电，后者是一种常用于IoT设备的微处理器。在家庭环境和半户外条件下，在自然光和相关温度波动下运行，研究人员能够在六个月的连续电力生产中获得可靠的结果。

剑桥大学生物化学系的保罗·博梅利博士是该论文的第一作者。

“我们对系统在长时间内的稳定性感到印象深刻——我们以为它会在几周后停止工作，但它一直运行，”博梅利博士说。

用于该系统的特定藻类类型不需要喂养，因为它通过光合作用产生自己的食物。即使光合作用需要光，该设备也可以在黑暗期间产生电力。根据团队的说法，这可能是因为藻类在无光条件下处理了一些食物，这有助于它继续产生电流。

由于使用锂离子电池为数万亿IoT设备供电在实践中不可行，而传统的光伏设备是使用有害物质制成的，这种新发展可能会对该领域产生重大影响。

该研究是大学和Arm之间的合作，Arm是微处理器设计领域的领先公司。Arm Research负责开发Arm Cortex M0+测试芯片，构建板卡，并在实验中设置数据采集云接口。