世界首个模拟发电细胞“电器官”问世
本报北京12月13日电(记者张)英国《自然》杂志12日公布了工程领域的最新进展:欧洲科学家报道了首个模拟发电电池的“电气官员”。这是一种由生物相容材料制成的柔性超级电源。受电鳗启发,它满足了软机器人的需求,并将在移植和可穿戴设备中发挥巨大潜力。
大自然一直被认为是人类各种技术思想和重大发明的源泉。科学家研究自然有机体的结构和功能原理,并根据这些原理发明新的设备和技术。研究人员开发的模拟发电电池的超级电源是受电鳗的启发,电鳗是一种“水中的高压线”电鳗是一种以短而强的放电而闻名的鱼,它能立即产生高达100瓦的强电流来打晕猎物。令人惊讶的是,它还可以随意放电,并自行控制放电的时间和强度。电鳗不依靠电池,而是依靠成千上万的发电电池,当电池堆在一起时会大量放电。
瑞士弗里堡大学的研究人员迈克尔·迈耶和他的同事开发了一种基于水凝胶的管状系统,可以很好地模拟发电细胞的相关特性。他们还精心设计了一种类似折纸的折叠结构来帮助控制排放。由此产生的电源可以产生类似电鳗的电压。
研究人员表示,随着技术和生物整合的不断进步,在生物系统中提供具有生物相容性、机械顺应性和捕获化学能能力的电源已成为一种必要。现在它是世界上第一个由生物相容材料制成的柔软、灵活和透明的“电气官员”,这非常符合软机器人的相关要求——非刚性和不需要插件。
该论文的作者表示,如果下一代设计能够提高其性能,该系统将更广泛地用于移植电源、可穿戴设备和其他移动设备,真正为“家电官员”打开供应之门。
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