英國《自然》雜誌12日發布了一項工程學最新進展: 歐洲科學家報告了首個類比發電細胞的 '電器官' . 這是一種利用生物相容性材料製成的柔性超級電源, 靈感源於電鰻, 符合軟體機器人的需求, 並將在移植物, 可穿戴設備上發揮巨大潛力.
自然界一向被視為人類各種技術思想及重大發明的源泉, 科學家們研究自然界生物體的結構與功能原理, 並依據這些原理髮明出新的設備和技術. 研究人員此次研發的類比發電細胞的超級電源, 正是從 '水中高壓線' ——電鰻身上獲得靈感. 電鰻是一種以短暫強力放電而聞名的魚類, 可以瞬間產生高達100瓦特的強大電力擊昏獵物. 奇妙的是, 它還能隨意放電, 自行掌握放電時間和強度. 電鰻所依賴的不是電池, 而是成千上萬的發電細胞, 這些細胞堆疊在一起可以大量放電.
瑞士弗裡堡大學研究人員邁克爾·梅耶及其同事藉此開發出了一種水凝膠基管狀系統, 可以很好地類比發電細胞的相關特徵. 他們還精心設計了一個類似摺紙一樣的摺疊結構來幫助控制放電, 由此最終得到的電源, 能夠產生和電鰻相仿的電壓.
研究人員表示, 隨著技術與生物體的融合不斷推進, 具有生物相容性, 機械順從性並且能捕捉生物系統內部化學能的電源, 已成為一種必需. 而今問世的是世界首個利用生物相容性材料製成的軟體, 柔性, 透明的 '電器官' , 非常符合軟體機器人的相關需求——非硬質且不需要插入接通.
論文作者表示, 下一代設計如能改進性能, 則該系統將更廣泛用於移植物, 可穿戴設備和其他移動設備電源, 真正開啟 '電器官' 供應的大門.
