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生物能量可為芯片供電

2016-06-03

      芯片植入到人體內早已不是一種幻想了,那么人類的“超人”夢還有多久能實現呢?近日,美國紐約哥倫比亞大學的研究人員研發出了一種可以用生物體內的化合物來轉化為電能的芯片。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是生物細胞的直接能量來源。
  據了解,這項新技術的核心就是,把一個普通的CMOS(固態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雙層膜結合在一起。二者結合之后,雖然無法實現生物特征,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,這種化學能轉換為電能的效率為 14.9%。
  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療裝置在體內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只存在于細胞內部,所以無法應用于普通的移動醫療裝置,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實現計算甚至是更復雜的功能。