MASKINVARE

32 bits mikroprosessor har kjørt i mer enn ett år – bare på fotosyntese

I litt over et år har mikroprosessoren lagt sammen tall, kun på energi fra et rør med alger.

Christopher Howe og Paolo Bombelli ved universitetet i Cambridge er overrasket over hvor lenge algene deres har produsert strøm til mikroprosessoren.
Christopher Howe og Paolo Bombelli ved universitetet i Cambridge er overrasket over hvor lenge algene deres har produsert strøm til mikroprosessoren. Foto: Universitetet i Cambridge
20. juli 2022 - 18:00

Fra klokka som tar pulsen og teller skritt og sensoren som oppdager vannlekkasjen under vasken, til overvåking av temperatur og strømbruk i avansert infrastruktur. Allerede nå er milliarder av små enheter koblet til nett.

Før 2035 vil tingenes internett bestå av 1000 milliarder enheter, tror forskere.

Enhetene trenger små og lette strømkilder. Selv om hver av dem har et beskjedent strømforbruk, kan veksten bety at strømbehovet blir utfordrende. Det tror forskerne bak alge-eksperimentet, som har gitt strøm til en 32 bits mikroprosessor i et drøyt år ved hjelp av, vel, skittent vann i en vinduskarm ved universitetet i Cambridge.

Tutlet og gikk i seks måneder

I en enkel aluminiumsramme med fire vinduer i plast, på størrelse med et AA– batteri, bor en koloni av ganske vanlige blågrønne alger. Algene utnytter energien i sola, gjennom fotosyntese, til å omdanne vann og CO2 til karbohydrater. Mens algene mumser i seg sin egenproduserte mat, danner de en svak elektrisk strøm. Denne strømmen fanges opp av elektroder i aluminiumsrammen, som er koblet til en mikroprosessor.

Thomas Frøland Juritzen (til venstre) og Jahid Hussain Masud (til høyre) tester ut fremtidens 5G-løsninger i Lyse. Tidligere i vår hadde de en 5G-test på millimeterbåndet sammen med NRK. På bygget bak er blant annet Ice sine 5G millimeterbølge-antenner.
Les også

Lyse og NRK kan ha satt norgesrekord i 5G-fart

Mikroprosessoren som er brukt i forsøket, en 32 bits Arm Cortex M0+, er mye brukt i små enheter. Ved hjelp av bare 0,5 mikrowatt i timen, la prosessoren sammen tall i 45 minutter, og sto på stand by i 15 minutter, igjen og igjen. Uten stopp. I seks måneder.

I de seks månedene eksperimentet pågikk, var det ikke et eneste strømbrudd. Og siden har algene jobbet videre, i seks måneder til.

– Vi er imponert over hvor konsistent systemet fungerte gjennom en lang periode. Vi tenkte at den kanskje ville stoppe etter et par uker, men den fortsatte bare, sier Paolo Bombelli, en av Cambridge-forskerne bak artikkelen, i en pressemelding fra universitetet.

Bedre enn batterier

Systemet er laget av rimelige, utbredte og stort sett gjenvinnbare materialer, og skal være lett å gjenskape. Apparatet tømmes ikke for strøm på samme måte som et batteri, fordi det bruker sola som energikilde. I motsetning til solceller, lager algene strøm hele døgnet, siden de klarer å bruke sola de får om dagen til å lage nok mat til å fortsette festen natta igjennom.

Systemet skal være billig å produsere og enkelt å gjenskape. <i>Foto: Paolo Bombelli</i>
Systemet skal være billig å produsere og enkelt å gjenskape. Foto: Paolo Bombelli

Det kan være nyttig om du trenger strøm til små enheter, som sensorer, på avsidesliggende steder, mener forskerne bak studien.

Mens batterier må lades på nytt, og solceller og andre små energifangere, er avhengig av sjeldne og ofte skadelige materialer, kan alger være både praktisk og miljøvennlig, mener forskerne.

– De voksende tingenes internett trenger stadig mer strøm, som vi tror må komme fra systemer som kan generere energi, i stedet for bare å lagre energi, som batterier gjør, sier Christopher Howe, professor i biokjemi ved Universitetet i Cambridge i pressemeldingen.

Forskerne lykkes med å få tak i over 70 utviklere som fylte den litt pussige kravlista: Må være kjent med Python, ha programmeringserfaring, være over 21 år, og ha brukt cannabis i løpet av det siste året.
Les også

Nå har vi svaret: Gjør cannabis deg bedre til å programmere?

Les mer om:
Del
Kommentarer:
Du kan kommentere under fullt navn eller med kallenavn. Bruk BankID for automatisk oppretting av brukerkonto.