英国科学家发明可穿戴发电袜子 利用尿液发电
实习编译：束佳阳
MFC的全称是Microbial fuel cells，即微生物燃料电池，通过微生物的新陈代谢，将有机物直接转化成电能，所以电力是这种微生物生命周期的副产品。微生物所吸收的东西（例如尿液）越多，它们所产生的能量也就越多、持续的时间也越长。但是，由于MFC所产生的电量相对较小，研究人员们目前只能将这些较低的电量存储在电容器中，供短时间充电使用。
如图，袜子下的软管通过行走的动作，利用简单的泵原理，借助踝关节处的MFC，通过循环尿液将微生物转化成电能。
袜子底部安装了很多软管和一些软式MFC，能够向无线设备提供动力，然后再将信号传输给个人电脑。但是，这套设备所产生的电量仅够一台手机或智能手表一天的使用电量。
　　【环球科技综合报道】据《每日邮报》报道，近日有研究人员发现，尿液或许在将来会成为给手机以及汽车充电的主要燃料。
　　英国的研究人员们已经研制出了一种以尿液为燃料的可穿戴发电的袜子。这双袜子里安置了一个微生物燃料电池(MFC)，向无线设备提供动力，然后再将信号传输给电脑。MFC利用尿液中的细菌产生能量，通过让微生物增长继而将他们转化成电能。
　　该实验是由英国西英格兰大学布里斯托尔生物能源中心(Bristol BioEnergy Centre at the University of the West of England)的科学家们进行的。
　　据悉，袜子中嵌入的柔软的MFC以新鲜尿液为燃料，依靠穿戴者的行走来发电。安装在脚后跟下的软管可以借助行走的力量确保频繁的尿液推挽。该实验使用的是类似鱼的循环系统的手动泵，在行走的动作中来让尿液在MFC中循环并发电。
　　此外，这种可穿戴MFC系统能成功为一块无线传输板供电，每两分钟就向由一台电脑控制的接收模块发射一条消息。
　　值得注意的是，这种&袜子&虽然看起来很笨重，体积比我们日常穿的要大得多，并且底部还布满了大量的软管和燃料电池。袜子底部安置的24块软电池一共可以容纳648毫升的尿液。
　　该研究负责人扬尼斯&耶罗普洛斯(Ioannis Ieropoulos)表示，这项研究开辟了使用可穿戴设备和尿液发电的先河：&我们已经成功地以尿液为燃料完成了给手机充电，现在我们想看看能否在可穿戴技术上也取得同样的成功。&
　　扬尼斯&耶罗普洛斯还说到：&我们还希望该系统能够实现完全的自给自足，只需要通过人类的普通行走，以尿液为燃料就能发电。&
　　耶罗普洛斯还进一步解释，这种可便携式MFC技术将来还可用于在紧急情况下发送地理位置信息。与此同时，这种袜子能够无限次循环使用，因为只需要人的运动和产生尿液。
　　科学家们还表示，不只是尿液，任何有机废物都可以应用到这项实验中，通过一系列循环和转化，变成&有价值的&化石燃料的替代品。
　　近日，布里斯托尔生物能源中心和牛津饥荒救济委员会(Oxfam)正在联手，试图将这种动力技术引进难民营。(实习编译：束佳阳 审稿:陈薇)
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扫描关注更多环球微信公众号尿液发电能否成为一种新能源途径？
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|个人分类:|系统分类:|关键词:尿液,电解,发电,燃料电池,新能源|
关于用尿液发电，以前在网上曾经看到关于一则关于街头骗子的新闻。骗子宣称水1斤，食盐2两，尿素1两混合在一起就能配置发电水，而且这种发电水能连续发电100小时，一个月能为家中节约50度电，并用录音机进行演示，许多人大喊惊奇！后来被戳穿，原来骗子身边有个同伙，每次同伙看到骗子将插头放进“发电水”里时，就会按下手中遥控器的开关使录音机“转动”，所谓的“发电水”纯粹是骗人的。那么尿液究竟能否用于发电呢？尿液是我们身体大循环排出的“废物”，成分是95%的水加5%的代谢物，其中尿素占2%。一个尿素分子含有4个氢原子，最关键的是，尿素中的氢原子不像水中的氢原子那样结合得很紧密，因此“拆开”这些化学键所需的能量会比较少，这样将使得制氢的效率更高。电解尿素溶液的化学实验告诉我们，如果采用镍做催化剂，通过电化学氧化，可直接使尿素转化成纯氢。 尿素分子被吸附在镍电极表面，通电就可被分解，纯氢则在阴极生成。
昨天看到一则新闻，似乎就是利用的这个原理。但要我看，这则新闻并不“新”。新闻《》说：由四名十几岁女孩打造的一台靠尿液驱动的发电机在尼日利亚首都拉各斯举办的2012非洲制造者集会上首次亮相。根据制造者集会的博客所述，尿液首先被添加到一个电解槽中来分离出氢气，这些氢气随后就通过滤水器进行了过滤，而且其中的任何水分都能够通过一个水硼砂构成的圆柱形装置去除。最后一步将使用氢气来为一台发电机提供能源并且产生电流。而10月29日的新闻《》则说，通过大规模废水处理设备，可浓缩提炼出含有高浓度氨的废水，再加上氮和磷，就能被燃料电池所用。我一直认为，将废物转换成有用的东西，是应该鼓励的。但是这样的系统必须是自维持的，而且考虑设备投入在内的总成本，最终必须是合算的，否则就只是一个小范围自娱自乐的游戏而已。在作为商业应用前，还应考虑稳定的原料供应。英国斯特莱斯克莱德大学的华人教授陶善文，是世界上第一个直接利用尿素做燃料电池的发明者。他认为电解尿液制氢需要耗费大量电能，代价高昂，不宜推广普及能不能利用尿液中的有效成分，不通过电解制氢，直接供给燃料电池产生电能呢？经过1年多的实验研究，他研究的直接尿素燃料电池终于取得成功。在尿素动力燃料电池内部，当水和空气接近1厘米见方的阴极时会产生氢氧离子，这些氢氧离子被吸引到阳极，在那里与尿素反应形成水、氮和二氧化碳。这个反应也产生电子，电子通过外部电路流回阴极。陶善文的研究小组希望，将来有一天这种发电系统形成的电流大到足以为电气设备供电。而且，据说尿素动力燃料电池和它的尿素发电系统还有一些独特的优势：它使用的是低成本的膜、廉价的催化剂系统，以及无毒的、以尿液形式存在的不易燃的化学物质。但是他的这种发电系统形成的电流还不足以为电气设备供电。很明显，尿素发电系统还是很有吸引力的，特别是在沙漠或岛屿等遥远、孤立地区的发电。军事潜艇、宇宙飞船也应该非常有用，因为这一过程能将尿素或尿液变成水、氮和二氧化碳，也可以用于废水的再处理，是一举多得的。参考资料[1] 非洲女孩发明“尿液发电”新技术（http://tech.qq.com/a/033.htm）[2] 荷兰研究用尿液发电，300毫升能点亮灯泡两小时（http://discovery.163.com/12/DCANQUH000125LI.html?from=index）[3] 能源新途：用尿发电（http://whb.news365.com.cn/xsz/8957.htm）
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19:52 上传
　　北京时间11月12日消息，据赫芬顿邮报报道，这不是一个传统意义上的科学项目，它显得有些与众不同。那就是4位来自非洲的青少年设计出了一种可以使用人的尿液发电的发电机设备。
　　这4位有才华的少女中的3位今年都只有14岁，她们分别是杜罗-安娜·安迪博拉(Duro-Aina Adebola)，艾金德里·艾比奥拉(Akindele Abiola)以及法莱卡·奥卢瓦托因(Faleke Oluwatoyin)，还有一位是今年15岁的贝鲁·埃尼奥拉(Bello Eniola)。她们在近期于尼日利亚拉各斯举办的“非洲制造者展览”上展示了她们的“人尿发电机”。
　　组办方“非洲制造者展览”的网站博客中是这样介绍这项发明成果的：“尿液被倒进电解池，在这里尿液被分解为氮气，水以及氢气。随后氢气被通过水过滤器进行净化，并被推入一个气瓶中。在这个气瓶中，氢气被通过硼砂，这样做是为了去除氢气中混杂的水汽成分。随后这些经过净化的氢气被送入发电机。每一升尿液大约可以产生6小时的电力供应。”
　　为了减小由氢气引发爆炸的危险，研制小组使用了单向阀门，不过有人认为这样做之后这种设备可能仍然存在一定的风险。
17:30 上传
　　福布斯杂志撰文指出，发电设备在非洲地区的需求量要远远大于像美国这样的发达地区。尽管拉各斯是尼日利亚的城市化中心，也是该国最富裕的城市，然而这里仍然会时不时的断电。
　　尽管这种发电设备的想法总体而言是具有创新性的，然而美国国家广播公司(NBC)在报道中指出这样使用人类尿液作为发电原料的做法可能并不适合大规模的推广应用。
　　NBC在报道中援引美国俄亥俄大学化学工程师，尿液发电原理的最初提出者吉拉德·布特(Gerardine Botte)的话来说：“这是一项校园里的小发明，因此不要把它当真就好了。”布特建议这些学生“和工程师合作，了解这项技术及其合理的应用”，因为布特发明这项技术的原意是“为了让废水处理过程更加节能高效”。
　　但不管如何，这些孩子们做出的这项小发明至少得到了科学家们的评断，这不管怎么说都是好事一桩。
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挺拽的，起码我做不到，氢气一种非常危险的气体
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公共厕所用这个是不是就省很多能源呢
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　　【PConline 杂谈】如今手机行业中硬件参数严重同质化。要想吸引眼球，光从硬件参数上下手已经不行了。在讲究差异化的现在，部分独特怪异的功能和设计或许更容易引起我们的注意。回顾今年手机行业中的一些专利技术，我们不难发现其中一些脑洞大开的奇葩技术和设计。1.尿液发电给手机充电　　据英国《每日邮报》报道，英国科学家近日发明了世界首款利用尿液发电提供能源的手机。在不久的将来，手机用户们将可以用自己的尿液为手机充电。　　都说大学是培养技术的摇篮。在大学实验里，总会有人研发一些稀奇古怪的技术。比如来自英国布里斯托尔西英格兰大学的研究小组，就在基于微生物燃料电池的技术上，受到鱼在水中通过肌肉运动促进血液循环的启发，研究发布了一项可穿戴发电技术，而这项技术产生的电能居然是来自于我们的尿液。　　这项技术的具体工作原理是这样：研发人员将微生物燃料电池制造成可供人体正常穿着的袜子，这些袜子的脚后跟部位含有大量软质硅管，连接着位于脚踝的微生物燃料电池。当我们正常行走时，脚后跟的硅管就可以将尿液导入MFC，并转化成电流。　　目前这项技术产生的电流比较微弱，微弱到其产生的电流只能以2分钟一次的频率发送一段简短的句子。虽然该技术目前还不够成熟，产生的电流也不足以供我们手机充电使用。但从事生物技术研发的研究员Heather Luckarift向媒体透露，未来将有一系列类似的尿液供电装置，届时我们就能使用这项技术进行充电了。　　虽然这项技术看起来十分环保。但笔者总有一股&然并卵，城会玩&的感觉，难道有人宁愿穿戴这样一套装置也不愿带一个移动电源吗？所以从目前来看，该项技术其实并没有什么实用性。2.谷歌手指凹槽手机专利　　现在的手机一薄再薄，没有最薄只有更薄，纤薄让手机成为了我们掌中宝。我们不仅时刻紧握着它不让它从我们的指尖偷偷溜走，还生怕有个不小心就会让手机身心俱伤。怎么说？纤薄手机的一大致命缺陷就是怕摔，iPhone 6甚至还可以被徒手掰弯。　　为解决手机易滑落的问题，谷歌给出的解决方法是在手机机身上加入凹槽的设计，从而让握持变得更加稳当。专利称当下的手机外形几乎都是长方形，这会使得手机很容易从用户手中滑落，从而导致硬件损坏。　　从相关专利配图来看，谷歌该项专利十分怪异，机身设计了若干个手指形状的凹槽。虽说这样的设计确实会让手机较难滑落。但是，小编总觉得这样的设计相当奇葩，加入的手指形凹槽还会造成机身变厚而且实用性并不大。有多少用户愿意牺牲漂亮的外观来换取这点安全性呢？3.耳朵识别解锁　　随着智能手机硬件及技术不断发展，指纹、脸部、语音和视网膜识别等越来越多的生物识别技术被应用到手机上来代替简单的PIN码及密码等数据保护方式。据悉，亚马逊正在研发耳朵识别技术，并准备将其应用于手机的解锁过程。　　亚马逊认为人的耳朵和指纹、脸部、声音等一样都具有独特性，其研发的系统能够识别耳朵的外形特征来进行识别。所以，当用户通过摄像头录入耳朵数据时，识别系统会对用户的耳朵进行分析，确定耳朵独特的外形特征，当用户接听电话时前置摄像头便会自动识别出用户的耳朵进行解锁。　　据亚马逊称，其研发耳朵识别技术的目的是为了方便用户拿起手机放到耳朵边而无需解锁就能接听电话，而且识别技术还会根据耳朵离手机的距离来自动调节通话音量。　　据笔者了解，在市面上现存指纹、脸部、语音和视网膜识别的几个技术中，只有指纹的正确识别率算高的，其他几项技术的识别率都略低，想必这项耳朵识别技术的识别率也不高。当我们拿手机接电话时手机识别错误从而导致错过重要电话怎么办？就算不错过，当识别错误时，我们还得重新用手指去接听电话，这不是画蛇添足吗？4.喷气助推iPhone防摔　　近日，媒体报道许多苹果申请的新专利，从防水到防摔让人目不暇接。于是乎，大家纷纷笃定iPhone 7将会采用苹果最近新的专利技术（毕竟新黑科技，当然要马上拿出来装一波逼），即iPhone 7将会是一款集防水、防尘、防摔一体的超强手机。防水、防尘当然不是我们要说的重点，重点是如今市面上还没有的黑科技&&防摔。　　前面刚说到谷歌对于防摔的奇葩设计，而接下来苹果这个方案相对谷歌来说还真是一个农村非主流，一个城市高富帅。iPhone 7竟然能够通过喷气助推来防摔，具体效果可以参见下面的视频。　　如视频所示，iPhone 7中装有一个二氧化碳箱，当我们往里面注满二氧化碳后，妈妈就再也不用担心我的iPhone摔坏了。当iPhone 7跌落时，这个防摔系统会感应到手机的速度极速上升而距地面的高度越来越低。在要接近地面的时候，助推器就会自动打开，你的手机就会像一艘宇宙飞船一样，在四角喷射出二氧化碳，气流将会使得你的手机平稳缓缓的降落到地面，当下落到地面时手机速度刚好为零。从而避免发生摔落意外。　　不得不说这项技术太过狂拽酷炫，更贴心的是当二氧化碳不足时，手机还会向你发出警告&是时候再来一波二氧化碳了!&。你肯定会问，这些二氧化碳哪里来？想必，你需要花几十块钱到亚马逊买来一罐二氧化碳。所以，对于这样防摔的设计，在使用上面还是有着一定的局限性，如纤薄的机身上面能否容下喷气的装置等等。写在最后　　虽说这篇文章似乎大部分都在吐槽这些奇葩的专利技术，但是也许随着时间和科技的进步，这些技术还真有可能发展成熟和普及使用。所以对这些专利技术，小编还是有着一定的憧憬的。相关阅读:青出于蓝而胜于蓝!它们继承诺基亚的衣钵赶紧开启它吧!这些功能让Siri不做摆设还会有市场吗?苹果4英寸机型或重出江湖
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