Этот компьютер с двигателем оснащен водорослями

Биохимик Кристофер Хоу возглавил команду исследователей в Кембриджском университете, чтобы экспериментировать с фотосинтезом как средство питания электроники. Вместе они создали крошечный корпус (размером с батарею АА), чтобы разместить тип водорослей, называемых «сине-зелеными водорослями». Затем они подключили корпус с микропроцессором Arm Cortex-M0+ и оставили пару на подоконнике члена команды.

Синие зеленые водоросли фотосинтезируются при воздействии солнечного света. В этом случае фотосинтез водорослей дал небольшой ток электричества, который, в свою очередь, питал чип. Хоу говорит, что есть два способа, которыми это может произойти: если водоросли производят электроны, они могут быть непосредственно ответственны за ток. В противном случае водоросли могли бы создать идеальную среду для химической реакции, чтобы корродировать алюминиевую аонде в корпусе, что приводит к тому, что электроны в качестве побочного продукта.

Благодаря тенденции водорослей продолжать обрабатывать пищу после того, как солнце опустилось, сине-зеленые водоросли в эксперименте Хоу смогли производить энергию вокруг часов. Это привело к стабильному электрическому току на протяжении шести месяцев. (В этот момент исследование закончилось, но, как сообщается, водоросли сохранили производство в течение дополнительных шести месяцев с тех пор.) Команда использовала свой чип с цианобактериями для выполнения 45-минутных циклов расчета, имитируя вычислительную рабочую нагрузку, требующую 0,3 микроватта мощности. Между циклами были 15-минутные периоды в режиме ожидания, для которых требовалось 0,24 микроватта.

Учитывая, что это не огромное количество электроэнергии, команда Howe знает, что водоросли, вероятно, в ближайшее время не приведут в действие дом. Тем не менее, Хоу сказал новому ученому, что система может в конечном итоге работать «в сельских районах стран с низким и средним доходом, например, в приложениях, где небольшое количество энергии может быть очень полезно, например, датчики окружающей среды или зарядка мобильного телефона». Эти приложения не потребуют существующей электрической инфраструктуры, но все равно будут предоставлять энергию дольше, чем традиционные батареи, которые имеют последствия для окружающей среды.

Это может измениться, если ученые найдут вид водорослей, способных производить более сильный электрический ток. Команда Хоу продолжает итерацию в своем эксперименте, пытаясь найти более мощную комбинацию цианобактерий и материалов. Одна новая версия их оригинального корпуса сделана из пустых пластиковых бутылок, что позволит потенциальным коммерческим партнерам производить систему по гораздо меньшей цене и привлечь технологию для потребителей в течение следующих пяти лет.