你的位置:首页 > 新闻动态 > 行业新闻

植入这种新电池,人类就可以像电鳗那样发电了吗?

2018/1/1 10:26:56      点击:

近来发表文章,称意大利科学家亚历山德罗·沃尔特(Alessandro Volta)在1799年制作了世界上第一个组成电池,他的创意就来自于电鳗。而现在,科学家又学习电鳗的生物特性,开发了一种软电池,或许能够运用鄙人一代机器人中,以下为原文内容。

南宁欧特斯空气能售后维修

成年电鳗有2米长,其间80%的部分归于“发电器官”,它由数千个特殊的肌肉细胞发电细胞组成,每个发电细胞只能发生一个很小的电压,可是合在一起,就能够发生高达600伏的电压,足以电倒一个人,乃至是一匹马。沃尔特从电鳗身上取得的创意,让他成为了19世纪的名人。
如今电池已经是我们日子中的日常用品,但科学家依然能够从电鳗的身上取得创意。弗里堡大学(University of Fribourg)的一个研讨小组奇妙地仿照了鳗鱼的发电器官,开发了一种新的电池。它由五颜六色的凝胶块组成,像电鳗的发电细胞那样摆放起来。你只需将凝胶按压在一起,就能够启用这种电池了。
这个电池的特色就在于它是软的,非常柔软灵敏,可能很合适下一代软体机器人运用。并且因为它运用的资料不会损伤人体,所以下一代心脏起搏器、假肢和医用植入物也能够用得上。如果有一天呈现了能发电的隐形眼镜,靠人体内液体和盐分运转的起搏器,你也不必惊讶。
电鳗发电的原理
为了开发这种电池,团队成员汤姆-施罗德(Tom Schroeder)和安妮·古哈(Anirvan Guha)对电鳗的作业原理进行了研讨。
这种鳗鱼的发电细胞是堆积在一个充溢流体的长条空间中的。当鳗鱼处于歇息状况时,每个发电细胞就从正面和背面泵出正离子。发生了两个相反的电压,相互抵消了。可是在需求的时候,每个发电细胞的背面就会翻转,从相反的方向泵出正离子,让整个细胞发生一个细小的电压。关键是,每个发电细胞都会一起进行这个翻转操作,所以这些细小的电压加总起来就更加强壮了。这就好像是鳗鱼尾巴上有数千个小电池一样。你能够这样来理解:在鳗鱼歇息时,一半的小电池“安装”方向是过错的,可是鳗鱼能够随时把它们调整到正确的方向,将它们对齐。
研讨小组开始想在试验室里仿造一个电鳗发电器官,但很快就发现这么做太杂乱了。所以他们又考虑运用大堆薄膜来仿照层叠的发电细胞——可是这种娇气的资料难以满意工程需求。如果一张薄膜决裂,这一整堆就不能用了。
新电池的原理
最终,研讨小组挑选了一个更简略的计划。他们在两张分隔的基板上摆放了一些凝胶块。如图所示,赤色凝胶块中是盐水,蓝色凝胶中是淡水。离子正本应该从前者流向后者,但却无法从一个凝胶移动到另一块。而另一张基板上有绿色和黄色的凝胶块,当它们桥接在蓝色和赤色凝胶块之间的空隙时,就为离子供给了移动的通道。
关键在于:绿色凝胶块只允许正离子流过,而黄色凝胶块只允许负离子经过。这意味着正离子只从一侧流入蓝色凝胶,而负离子则只能从另一侧流入。这样蓝色凝胶上就会发生一个电压,与发电细胞很类似。并且正如在发电细胞中一样,每个凝胶只发生一个细小的电压,但成千上万的凝胶排成一排之后,就能够发生高达110伏的电压了。
鳗鱼的发电细胞是在接收到神经元的信号后发动的。而在这种凝胶中,触发器要简略得多 —— 只需求将凝胶按压到一起就行了。
运用这么多凝胶块当然很费事。但密歇根大学的工程师麦克斯·斯坦恩(Max Shtein)想出了一个奇妙的解决计划。将太阳能电池板装入卫星需求运用一种特殊的折叠办法,斯坦恩学习这种办法,规划了一种办法,把一板凝胶折叠起来,让正确颜色的凝胶块以正确的次序触摸。这样一来,该团队就能够在很小的空间内发生同样的电压了——像隐形眼镜那样小的空间也能够。
“人体发电”尚无路线图
现在来说,这种电池还需求你给它充电才干运用。充好之后,它们的供电时刻可达几个小时。然后就需求再次充电,让它从头回到高盐分和低盐分凝胶替换的状况。但研讨团队表明,人体内正本就有不同离子水平的液体贮存,有朝一日或许能够运用它们来给这种电池充电。
到了那时候,你就有机会变成“电鳗侠”了吗?一伸手就电倒一匹马,这可能不太好幻想,可是我们或许能够运用体内的离子梯度来给细小的植入物供给动力。该研讨小组成员说,现在这还仅仅一个奇想,并没有实践的路线图。“许多工作都因为各式各样的原因最终没有行得通,所以我们也不期望太超前。”
感谢访问南宁欧特斯售后,相关搜索词:南宁欧特斯空气能维修/南宁欧特斯空气能热水器售后/欧特斯维修电话南宁/南宁欧特斯售后服务电话,喜欢本站分享一下吧-_-