开启奇妙之旅!!!
研究人员从电鳗身上获得灵感,研发出模拟发电细胞的超级电源。
英国《自然》杂志12日发布了一项工程学 进展:欧洲科学家报告了 模拟发电细胞的“电器官”。这是一种利用生物相容性材料制成的柔性超级电源,灵感源于电鳗,符合软体机器人的需求,并将在移植物、可穿戴设备上发挥巨大潜力。
自然界一向被视为人类各种技术思想及重大发明的源泉,科学家们研究自然界生物体的结构与功能原理,并依据这些原理发明出新的设备和技术。
研究人员此次研发的模拟发电细胞的超级电源,正是从“水中高压线”——电鳗身上获得灵感。电鳗是一种以短暂强力放电而闻名的鱼类,可以瞬间产生高达瓦特的强大电力击昏猎物。
奇妙的是,它还能随意放电、自行掌握放电时间和强度。电鳗所依赖的不是电池,而是成千上万的发电细胞,这些细胞堆叠在一起可以大量放电。
人造器官发展!!!
瑞士弗里堡大学研究人员迈克尔·梅耶及其同事借此开发出了一种水凝胶基管状系统,可以很好地模拟发电细胞的相关特征。他们还精心设计了一个类似折纸一样的折叠结构来帮助控制放电,由此最终得到的电源,能够产生和电鳗相仿的电压。
研究人员表示,随着技术与生物体的融合不断推进,具有生物相容性、机械顺从性并且能捕捉生物系统内部化学能的电源,已成为一种必需。而今问世的是世界 利用生物相容性材料制成的软体、柔性、透明的“电器官”,非常符合软体机器人的相关需求——非硬质且不需要插入接通。
网友评论!!!
论文作者表示,下一代设计如能改进性能,则该系统将更广泛用于移植物、可穿戴设备和其他移动设备电源,真正打开“电器官”供应的大门。
各种电鱼放电的本领各不相同。放电能力最强的是电鳐、电鲶和电鳗。中等大小的电鳐能产生70伏左右的电压,而非洲电鳐能产生的电压高达伏;非洲电鲶能产生伏的电压;电鳗能产生伏的电压,有一种南美洲电鳗竟能产生高达伏的电压,称得上电击 ,据说它能击毙像马那样的大动物。
电鱼放电的奥秘究竟在哪里?
经过对电鱼的解剖研究,终于发现在电鱼体内有一种奇特的发电器官。这些发电器是由许多叫电板或电盘的半透明的盘形细胞构成的。
由于电鱼的种类不同,所以发电器的形状、位置、电板数都不一样。电鳗的发电器呈棱形,位于尾部脊椎两侧的肌肉中;电鳐的发电器形似扁平的肾脏,排列在身体中线两侧,共有万块电板;电鲶的发电器起源于某种腺体,位于皮肤与肌肉之间,约有万块电板。单个电板产生的电压很微弱,但由于电板很多,产生的电压就很大了。
电鱼发电的由来!!!
电鱼这种非凡的本领,引起了人们极大的兴趣。19世纪初,意大利物理学家伏特,以电鱼发电器官为模型,设计出世界上最早的伏打电池。
因为这种电池是根据电鱼的天然发电器设计的,所以把它叫做“人造电器官”。
对电鱼的研究,还给人们这样的启示:如果能成功地模仿电鱼的发电器官,那么,船舶和潜水艇等的动力问题便能得到很好的解决。