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科学家新发现,生物能量可为芯片供电


作者:程弢 来源:雷锋网 2015-12-11 14:02:03 填写您的邮件地址,订阅我们的精彩内容:

摘要:近日,美国纽约哥伦比亚大学的研究人员研发出了一种可以用生物体内的化合物来转化为电能的芯片。这种化合物就是三磷酸腺苷(ATP),学过生物的同学大概都知道这种物质是生物细胞的直接能量来源。

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 科学家新发现,生物能量可为芯片供电

  芯片植入到人体内早已不是一种幻想了,那么人类的“超人”梦还有多久能实现呢?

  近日,美国纽约哥伦比亚大学的研究人员研发出了一种可以用生物体内的化合物来转化为电能的芯片。这种化合物就是三磷酸腺苷(ATP),学过生物的同学大概都知道这种物质是生物细胞的直接能量来源。

  如何做到的?

  据了解,这项新技术的核心就是,把一个普通的CMOS(固态互补金属氧化物半导体)集成电路和一个带有ATP供电离子泵的人工脂质双层膜结合在一起。二者结合之后,虽然无法实现生物特征,但CMOS集成电路就可以向细胞一样从ATP中吸取能量(完全符合能量守恒定律)。

  再具体点将就是,他们通过从细胞分离出来的ATP酶,来帮助ATP输送能量给这颗芯片,这种化学能转换为电能的效率为 14.9%。

科学家新发现,生物能量可为芯片供电

  目前,该研究团队研制出了几毫米的原型来验证该功能。

  这项技术的意义在于,植入芯片以及其它医疗装置在体内就不会受到电池问题的影响。不过这项技术也有一个弊端,因为ATP只存在于细胞内部,所以无法应用于普通的移动医疗装置,如起搏器等。

  该团队负责人Ken Shepard表示,目前已有的植入型技术采用的都是被动元件,功能极为有限,但他们有更宏远的目标——要让植入的装置能够实现计算甚至是更复杂的功能。

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