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微生物机器人吃苍蝇发电

机器人像动物一样觅食补充能量今天,大多数机器人是通过电缆、太阳电池板或电池获取能量。但是,在未来,机器人将不必依靠电网、日照,也不需要人工协助。实验室主任克里斯·梅尔惠什和他的同事认为,和野生动物觅食的方式一样,这些机器人可以自己觅食,满足能量需要。近10年来,梅尔惠什的研究小组已经发明了很多依靠糖、腐烂的苹果或者死苍蝇提供能量的机器人。通过一系列“会吃东西”的微生物燃料电池,生物能转化为电能。这种“活电池”──微生物燃料电池,当微生物“消化”了植物和动物后,菌群就可以产生电能。“吞下”8只苍蝇就可以维持12天的行走实验室推出的第一个装置,名叫“斯拉宝”,这是一个人造的“肉食动物”,是为搜捕黏糊糊的菜园害虫而设计的。但是,“斯拉宝”不会消化它的猎物,它却是未来靠生物发电的机器人的“祖先”。2004年,研究人员发明了EcobotII机器人,外观大小像一个甜点盘子,这种装置“吞下”8只苍蝇就可以维持12天的行走。伊奥尼斯·伊洛珀洛斯...  (本文共1页) 阅读全文>>

中国矿业大学
中国矿业大学

微生物燃料电池中产电微生物的电诱导驯化

微生物燃料电池(MFC)是利用微生物催化剂将其代谢能直接转化为电能的装置,在生物质能和环境保护领域展现了巨大的前景。本研究设计了间歇流和连续流两种MFC装置,阳极材料为碳棒,阴极材料使用碳纸。菌种来源为徐州某酒厂厌氧工艺剩余污泥,间歇流接种量约为300m L,连续流接种量约为1000m L。先在间歇流的条件下,施加不同直流电压对污泥进行电诱导驯化,使用乙酸钠为碳源,浓度为1000mg/L。培养7天后,进入产电阶段,从中选出产电效果最佳的外加直流电压值。然后在连续流的条件下,分别使用厌氧泥直接启动MFC,以及将厌氧泥用间歇流实验选出的最佳电压进行电诱导驯化后的在启动。在间歇流运行中,外加±1.5V直流电压的环境中,系统输出电压极其微弱,说明较高的外加电压刺激对产电微生物的生长有抑制作用。负电压培养各组产电效果远不如正电压驯化效果理想,说明与产电时电子传递方向相反的直流电诱导可能会阻碍产电时电子的转移,造成电压损失。而1.0V的直流...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

《现代化工》2007年01期
现代化工

微生物燃料电池及其应用研究进展

微生物燃料电池(MFC)是一种以微生物为阳极催化剂,将化学能直接转化成电能的装置。利用MFC不仅可以直接将水中或者污泥中的有机物降解,而且同时可以将有机物在微生物代谢过程中产生的电子转化成电流,从而获得电能。因此,无论是利用MFC输出电能的特点进行新型能源的开发,还是利用MFC电流与水中有机物之间的定量关系进行新型污水水质检测方法的研究,以及利用MFC的特殊环境对特殊性能的微生物进行驯化,对MFC的研究均具有重要的理论意义和应用价值。本文将从电池基本结构、微生物驯化和应用研究等方面对微生物燃料电池的研究现状和应用前景进行综述及分析。1基本结构和运行原理与其他类型燃料电池类似,微生物燃料电池的基本结构为阴极池加阳极池。根据阴极池结构的不同,MFC可分为单池型和双池型2类;根据电池中是否使用质子交换膜又可分为有膜型和无膜型2类。其中单池型MFC由于其阴极氧化剂直接为空气,因而无需盛装溶液的容器[1-3],而无膜型燃料电池则是利用阴极...  (本文共5页) 阅读全文>>

《山西化工》2012年05期
山西化工

微生物燃料电池技术的研究进展与应用

引言过去一个世纪,化石燃料支撑着工业和经济发展的主要能源。但由于化石燃料是不可再生资源,预计未来100年或者更久将面临枯竭。同时,化石燃料的大量开采和利用,破坏了环境,加剧了全球气候的恶化[1]。因此,大力研究和开发新能源成为未来科学研究的主题。微生物燃料电池(MFC)作为一种绿色环保新能源,是国际研究的热点领域之一。本文较为系统地介绍了微生物燃料电池的工作原理、构型、电极材料、产电微生物以及MFC技术处理各种废水的应用研究现状。1微生物燃料电池的工作原理微生物燃料电池是一种利用微生物作为催化剂,氧化分解有机燃料产生的化学能转变为电能的化学装置。微生物燃料电池一般由阳极、阴极和隔膜组成[2]。阳极表面的细菌分解有机燃料的同时产生电子与质子,一些电子通过一组呼吸酶在细胞内传递,以ATP形式为细胞提供能量;另外一些电子通过外电路传递到阴极,由电子受体(terminalelectron acceptor,简称TEA)接受;质子通过隔膜...  (本文共4页) 阅读全文>>

《生物技术世界》2011年01期
生物技术世界

人体微生物发电

尽管利用人体自身微生物发电还只是设想,但它拓宽了应用微生物燃料电池供电的思路。“让我们想象一下,每家每户都可以有一个自己的微生物燃料电池发电站,一方面处理生活垃圾和生活污水,另一方面产出电能供我们生活所需。”年轻的研究生杜方舟在TED的“创意无疆”大会上侃侃而谈。他随即演示了一个微生物燃料电池的小实验。他拿出一瓶看似草薄汁的粉红色微生物样品,这是在受到有机物污染的河泥中发现的。将其摇匀倒入阴极室,剩余的阴极液把阴极室填满,用液体把氧气排除。一段时间过去后,四套装置五个电池串联起来,两个电极插到一张音乐贺卡上,就可以让生日贺卡发声唱歌。报道︸三一一期现微生物发电程一:户协之’吻、衍汾布打仃、,三’亡微’}一物刊川绷}{口口7‘·的仁{]l一州}州口殆{.三}亡叻一;、一泉厂:艾’卜钾肥日匕,四内协il‘’·共-;“一’}一,}川,;年七陈微‘川够日!!几一井自_扮‘卜、,{汉一丈勺一’{一于官仁}一帅{‘而1川石们‘;_铭曰白几}...  (本文共4页) 阅读全文>>

《哈尔滨工业大学学报》2016年08期
哈尔滨工业大学学报

镁离子对微生物燃料电池阳极微生物产电性能的促进

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)利用电化学活性微生物将废水中污染物的化学能转化为电能,实现了废水同步处理与产电,得到越来越多的关注,但其较低的输出功率是限制其应用的瓶颈之一[1].胞外电子传递(extracellular electron transfer,EET)指电子从阳极微生物向阳极传递的过程,直接影响MFC的能量转换效率,因此,研究阳极微生物胞外电子传递过程的影响因素对提高MFC功率输出具有重要的意义.金属离子对MFC系统性能的提高或恶化具有不同的作用,可以改变溶液的电导率、影响MFC的内阻、产电量及电化学活性微生物的活性等[2],这使得金属离子成为了MFC优化运行条件与提高产电功率的研究热点.目前,一些贵金属如Pt、Au等可以作为阳极催化剂[3-4],提高MFC的产电性能;此外,如铜离子存在生物毒性,对MFC产电存在抑制作用[5],也有学者据此设计了基于MFC的重金属传感器[6].镁离子...  (本文共6页) 阅读全文>>