[スポンサーリンク]

化学者のつぶやき

ゴキブリをバイオ燃料電池、そしてセンサーに

 

害虫として嫌われ者のゴキブリですが、太古の時代からしぶとく生き残っている実績を評価して(?)、災害用ロボットに使おうとする動きもあるようです。

今回は化学の中心からちょっと離れて、融合分野から、大型種のマダガスカルゴキブリをそのまま使ったバイオ燃料電池とセンシングについて紹介したいと思います。

 

ゴキブリで電池

cockroach-battery

これまでにも生体を使ったバイオ燃料電池は複数研究されていますが、大阪大学大学院工学研究科・森島研究室ではゴキブリを使った電池を発表しました。[1] なぜゴキブリなのか?放射線など環境に対する耐性が強いからだそうです。また、大型のゴキブリならばある程度の大きさの電池を作ることができます。今回用いられているのはマダガスカルゴキブリという大型種です。余談ですが、鳴き声を出します。羽が生えておらず飛ばないのでちょっと安心です。
燃料電池で起こる反応の概略図は文献からとってきたものです。燃料としてはゴキブリの体液にあるトレハロースをトレハラーゼで分解したβ-グルコースを用いています。

図中の略語はそれぞれ、グルコースデヒドロゲナーゼ(GDH)、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NADH)、ビタミンK3(VK3)、NADHデヒドロゲナーゼ(DI)、2,2′-アジノビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸)(ABTS)、ビリルビンオキシダーゼ(BOD)です。

酵素による反応を介して、陽極ではグルコースがグルコノラクトン、陰極では酸素が水に変わることで電気が生じます。
最大電圧は0.75 V、電力は333 μVになり、これまでの埋め込み型の昆虫型電池よりも強力なのが特徴です。

ゴキブリでワイヤレスセンシング

バイオ燃料電池を生かす応用として、ゴキブリにセンサーを載せて取得データを無線転送させるワイヤレスセンシングが考えられています。文献中では電圧をチャージポンプICで2.5 V付近まで昇圧することでゴキブリ上のワイヤレスセンサーを駆動し、温度と湿度を1時間弱送り続けることに成功しています。
ゴキブリが動き回るのは嫌ですが、将来は調査が難しい狭い隙間や危険箇所でこのような生体センサーが活躍するかもしれませんね。

 

研究にかける意気込み

筆頭著者の博士課程学生・庄司 観さんから研究に対するコメントを頂きました。

私の研究では、昆虫自身がエネルギーを自ら創り出し、昆虫に搭載したセンサーを駆動させることで、自然調和・自律分散型センサーの創製を目指しています。身の回りにたくさんいる昆虫を利用することで、既存のシステムでは実現不可能であった、「自律分散型センサーネットワーク創製」という全く新しいコンセプトを提唱できるものと考えています。バイオ燃料電池の研究はその第一歩です。最初はゴキブリを用いた研究に抵抗がありましたが、今ではゴキブリなしの生活は考えられません。ゴキブリを毛嫌いしないでください。それは将来、あなたを捜索に来るゴキブリの先祖かもしれません。

文献

  1. “Biofuel cell backpacked insect and its application to wireless sensing”, Kan Shoji, Yoshitake Akiyama, Masato Suzuki, Nobuhumi Nakamura, Hiroyuki Ohno, Keisuke Morishima, Biosensors and Bioelectronics 2016, 78, 390-395. DOI: 10.1016/j.bios.2015.11.077
The following two tabs change content below.
GEN
国立大JK。巨視的規模での多孔性作製を得意としていますが、バイオロボティクス他いろいろかじっています。化学をおもしろく伝えていきたいと考えています。

関連記事

  1. 中学入試における化学を調べてみた 2013
  2. 2012年ケムステ人気記事ランキング
  3. もし新元素に命名することになったら
  4. ノーベル化学賞を担った若き開拓者達
  5. 含ケイ素四員環 -その1-
  6. 究極のナノデバイスへ大きな一歩:分子ワイヤ中の高速電子移動
  7. 書物から学ぶ有機化学 3
  8. 植物の受精効率を高める糖鎖「アモール」の発見

コメント

  1. ゴキブリをバイオ燃料電池、そしてセンサーに

  2. “大型種のマダガスカルゴキブリをそのまま使ったバイオ燃料電池とセンシングについて紹介”

  1. この記事へのトラックバックはありません。

注目情報

ピックアップ記事

  1. クリス・クミンス Christopher C. Cummins
  2. スピノシン Spinosyn
  3. 掃除してますか?FTIR-DRIFTチャンバー
  4. Google翻訳の精度が飛躍的に向上!~その活用法を考える~
  5. 鉄錯体による触媒的窒素固定のおはなし-2
  6. 1,2-/1,3-ジオールの保護 Protection of 1,2-/1,3-diol
  7. ジェイコブセン速度論的光学分割加水分解 Jacobsen Hydrolytic Kinetic Reasolution (Jacobsen HKR)
  8. 170年前のワインの味を化学する
  9. 黒田チカ Chika Kuroda
  10. 8億4400万円で和解 青色LED発明対価訴訟

注目記事

関連商品

注目情報

試薬検索:東京化成工業



最新記事

bothの使い方

形容詞もしくは代名詞の働きをする場合(接続詞としての用法もあります)、「both」は日本人学者によっ…

単一分子を検出可能な5色の高光度化学発光タンパク質の開発

第76回のスポットライトリサーチは、大阪大学産業科学研究所永井研究室の鈴木和志さんにお願いしました。…

国連番号(UN番号)

危険な化学品を飛行機や船を使って輸送することは、現代では日常的に行われていることである。安全に化学品…

生きた細胞内でケイ素と炭素がはじめて結合!

生物は豊富にあるケイ素を利用しない。このたび、ケイ素と化学結合を形成して体内の生化学経路に取り込むこ…

H-1B ビザの取得が難しくなる!?

先日、米国の博士研究員の最低賃金変更についてお伝えしました。トランプ政権では、専門職に就くために…

高速エバポレーションシステムを使ってみた:バイオタージ「V-10 Touch」

タイトルから何だそれ?と思った方々。正しいです。高速のエバポ?どういうこと?と思うことでしょう。…

Chem-Station Twitter

PAGE TOP