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科學家新發(fā)現(xiàn) 生物能量可為芯片供電

2015-12-14

  近日,美國紐約哥倫比亞大學的研究人員研發(fā)出了一種可以用生物體內(nèi)的化合物來轉(zhuǎn)化為電能的芯片。這種化合物就是三磷酸腺苷(ATP),學過生物的同學大概都知道這種物質(zhì)是生物細胞的直接能量來源。

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  科學家新發(fā)現(xiàn)生物能量可為芯片供電

  據(jù)了解,這項新技術的核心就是,把一個普通的CMOS(固態(tài)互補金屬氧化物半導體)集成電路和一個帶有ATP供電離子泵的人工脂質(zhì)雙層膜結(jié)合在一起。二者結(jié)合之后,雖然無法實現(xiàn)生物特征,但CMOS集成電路就可以向細胞一樣從ATP中吸取能量(完全符合能量守恒定律)。

  再具體點將就是,他們通過從細胞分離出來的ATP酶,來幫助ATP輸送能量給這顆芯片,這種化學能轉(zhuǎn)換為電能的效率為14.9%。

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  科學家新發(fā)現(xiàn)生物能量可為芯片供電

  目前,該研究團隊研制出了幾毫米的原型來驗證該功能。

  這項技術的意義在于,植入芯片以及其它醫(yī)療裝置在體內(nèi)就不會受到電池問題的影響。不過這項技術也有一個弊端,因為ATP只存在于細胞內(nèi)部,所以無法應用于普通的移動醫(yī)療裝置,如起搏器等。

  該團隊負責人Ken Shepard表示,目前已有的植入型技術采用的都是被動元件,功能極為有限,但他們有更宏遠的目標——要讓植入的裝置能夠?qū)崿F(xiàn)計算甚至是更復雜的功能。


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