دانشمندان با جلبک یک کامپیوتر را برای بیش از 6 ماه فعال نگه داشتند

دانشمندان موفق شدند با استفاده از نوعی باکتری که «سیانوباکتری» (Cyanobacteria) نامیده می‌شود و به جلبک‌های سبز آبی معروف هستند، یک ریزپردازنده را به مدت بیش از شش ماه فعال نگه‌ دارند.

سیانوباکتری‌ها انرژی مورد نیاز خود را از نور خورشید دریافت می‌کنند. در این پژوهش، محققان آن‌ها را همراه با یک آند آلومینیومی در داخل یک محفظه پلاستیکی و فولادی به اندازه باتری قلمی قرار دادند. همچنین ریزپردازنده به گونه‌ای برنامه‌ریزی شد تا دسته‌ای از محاسبات را انجام دهد و کار خود را بررسی کند.

انرژی تولید شده توسط باکتری

در طی مدت قرنطینه همه‌گیری کرونا، محققان در حال آزمایش این سیستم بودند و «پائولو بومبلی»، بیوشیمی‌دان دانشگاه کمبریج و یکی از محققان مطالعه، این کار از فوریه تا آگوست 2021 (دوره شش ماهه) انجام داده است. آن‌ها در نهایت نتیجه گرفتند که دستگاه جلبکی به مدت شش ماه رایانه را فعال نگه داشته است.

ریزپردازنده در طول آزمایش خود به طور متوسط 1.4 میکروآمپر جریان الکتریکی با ولتاژ 0.72 ولت را از سیانوباکتری دریافت کرد. برای مقایسه، باتری قلمی کار خود را با جریان 1.5 ولت آغاز می‌کند که به مرور زمان کاهش می‌یابد.

از آن زمان تاکنون، محققان ریزپردازنده را از دستگاه قطع کرده‌اند، اما دستگاه سیانوباکتر همچنان به تولید جریان ادامه می‌دهد. بومبلی در این رابطه می‌گوید:

«همچنان در حال جریان است و امیدوارم برای مدت طولانی ادامه داشته باشد. با توجه به شرایط مناسب نور، دما و آب، نمی‌توانم پیش‌بینی کنم که چه زمانی متوقف خواهد شد.»

هرچند جلبک‌ها برای تغذیه به منبع نور متکی هستند، اما سیستم طراحی شده دانشمندان حتی در تاریکی شب نیز قادر به تولید نیروی موردنیاز ریزپردازنده بوده است.

به گفته محققان این مطالعه، از باکتری کوچک اشاره شده می‌توان به عنوان یک باتری استفاده کرد تا بدون نیاز به عناصر و مواد کمیاب، انرژی دستگاه‌های الکترونیکی بسیار کوچک را تامین کند. «کریس هاو»، محقق اصلی پژوهش از دانشگاه کمبریج در بیانیه مطبوعاتی خود توضیح می‌دهد که این سیستم می‌تواند منبع تغذیه‌ای برای مردم مناطق روستایی یا کشورهای کم درآمد فراهم کند.

هرچند نتیجه این تحقیق امیدوارکننده است، اما باید به این نکته هم توجه داشت که پردازنده مورد استفاده در آن برای کار کردن به انرژی بسیار کمی (0.3 میکرووات) نیاز دارد. به عنوان مثال، یک لامپ LED کم‌مصرف حدود 10 وات انرژی مصرف می‌کند. با این وجود، دانشمندان اکنون به دنبال پاسخ مناسبی برای این سوال هستند که باتری جلبکی آن‌ها در این مقیاس تا چه اندازه می‌تواند انرژی تولید کند.