该系统的大小与AA电池相当，包含一种名为聚囊藻(Synechocystis)的无毒藻类，可以通过光合作用自然地从太阳中获取能量。产生的微小电流与铝电极相互作用，为微处理器提供动力。

该系统由普通的、廉价的、大部分可回收的材料制成。这意味着，作为物联网的一部分，它可以被轻松复制数十万次，为大量小型设备提供动力。研究人员说，它可能在离网情况或偏远地区最有用，在这些情况下，少量电力可能非常有益。

剑桥大学生物化学系的克里斯托弗·豪教授是这篇论文的联合资深作者，他说:“不断发展的物联网需要越来越多的能量，我们认为这将必须来自能够产生能量的系统，而不是像电池那样简单地存储能量。”

他补充说:“我们的光合作用装置不会像电池那样消耗能量，因为它一直在使用光作为能量来源。”

在实验中，该装置被用来驱动Arm Cortex M0+，这是一个广泛应用于物联网设备的微处理器。它在自然光线和相关温度波动的家庭环境和半室外条件下运行，连续发电6个月后，结果提交发表。

这项研究今天发表在《能源与环境科学》杂志上。

剑桥大学生物化学系的Paolo Bombelli博士是这篇论文的第一作者，他说:“我们对这种系统在很长一段时间内的持续工作状态印象深刻——我们以为它可能会在几周后停止，但它还是继续工作。”

藻类不需要喂食，因为它在光合作用时自己创造食物。尽管光合作用需要光，但该设备甚至可以在黑暗时期继续发电。研究人员认为，这是因为藻类在没有光的情况下处理一些食物，并继续产生电流。

物联网是一个庞大且不断增长的电子设备网络——每个设备只使用少量的电力——通过互联网收集和共享实时数据。通过使用低成本的计算机芯片和无线网络，数十亿设备成为这个网络的一部分——从智能手表到发电站的温度传感器。到2035年，这一数字预计将增长到一万亿，这需要大量的便携式能源。

研究人员表示，用锂离子电池为数万亿的物联网设备供电是不切实际的:这将需要比全球每年生产的锂多三倍。传统的光伏设备是用有害的材料制造的，对环境有不良影响。

这项工作是剑桥大学和Arm公司的合作，Arm是一家领先的微处理器设计公司。Arm Research开发了超高效的Arm Cortex M0+测试芯片，搭建了测试板，搭建了实验中出现的数据采集云接口。

这项研究由国家生物膜创新中心资助。

注：本文由院校官方新闻直译，仅供参考，不代表指南者留学态度观点。