蟑螂燃料电池

电子学在生物系统中有许多潜在的应用。葡萄糖传感器和其他健康监测系统对人类或其他大型动物非常有用，可以在健康问题发生之前识别它们，或者通知和控制药物剂量。

最大的问题之一是为这些设备供电。传统电池不能持续很长时间，而且通常由有毒材料制成，而外部电源又笨拙又笨重。任何有生命的生物系统都必须有充足的能量来源，因为生物每时每刻都在使用能量。然而，这种能量通常以糖的化学形式储存，所以以一种不伤害生物的方式获取这种能量是具有挑战性的。

凯斯西储大学的米歇尔·拉斯穆森(Michelle Rasmussen)和他的同事们已经能够利用燃料电池将蟑螂体内的能量转化为电能。作为燃料来源，它们使用一种通常在昆虫中发现的糖——海藻糖。一种基因工程酶将其分解为葡萄糖，葡萄糖随后被氧化，释放电子给锇离子。然后，这些离子将电子以电流的形式推到电路周围的另一个电极上，这个电极上覆盖着一种叫做胆红素氧化酶的酶。第二种酶催化氢离子和氧的反应，产生水。

燃料电池的组成部分，酶和锇，被粘合在电极周围的凝胶状聚合物上，将所有的东西粘合在一起。

这些燃料电池每平方厘米产生约0.6微瓦的功率，虽然很小，但稍加发展就足以为一个小型传感器供电，偶尔还可以通过无线连接将数据发送出去。

从长远来看，这项技术可能对人类很有用，但它的主要用途是作为一个项目的一部分，创造出能够携带传感器进入其他无法进入的区域的昆虫。这应该能够探索狭窄或危险的空间，无论是事故后还是日常维护，并可能导致一代昆虫秘密特工!