منذ مائتي سنة، مستوحاة من ثعابين الكهربائية الإيطالية الفيزيائي فولت من بنية الجسم، واخترع البطارية الاولى - خلية فلطائي الآن، فقد طور البشر مبدأ ثعبان البحر الكهربائي بعد التفريغ، ولكن أيضا وضعت "بطارية البرمجيات 'هذا' بطارية برنامج "لينة ومرنة، فمن الممكن أن تنطبق على الجيل المقبل من الروبوتات البرمجيات وأجهزة ضبط نبضات القلب.
وقد نشرت "بطارية برمجيات جديدة من جامعة فريبورغ في سويسرا وجامعة ميشيغان، جامعة كاليفورنيا فريق البحث وضعه بالاشتراك مع الأوراق البحثية ذات الصلة في مجلة الأكاديمية الدولية" الطبيعة "(الطبيعة) 13 ديسمبر.
وقد وجدت الأبحاث السابقة أن ثعبان البحر الكهربائي يمكن أن تولد الكهرباء من خلال توليد الأجهزة، بلغت نسبة توليد الطاقة الجهاز على 80٪ من مترين في الجسم الطويل. العضلات على جانبي الذيل ثعبان البحر الكهربائي مبطنة ورقة رقيقة من حكم العضلات 6000-10000 قطعة، هناك النسيج الضام بين الأوراق مفصولة عدد من العصبية في الجهاز العصبي المركزي من خلال رئيسها والقطب الموجب، القطب ذيل سلبي، كل ورقة تكلف مثل الخلايا العضلية الصغيرة، ويمكن أن تنتج الجهد من حوالي 150 فولت، ولكن ما يقرب من عشرة آلاف " سلسلة البطاريات، عندما الجهد التفريغ يمكن أن تصل إلى 600-800 فولت، ما يكفي لتزويد وفاة شخص واحد، أو حتى الحصان.
يحاكي فريق مايكل ماير في معهد أدولفي ميركل التابع لجامعة فريول أجهزة توليد الكهرباء من ثعابين السمك الكهربائية التي تحتوي على بقع طويلة الأمد من هلام بألوان مختلفة ، تماما مثل الخلايا الكهربائية من ثعبان البحر الكهربائية.فتح البطارية، فقط اضغط على هلام معا.على عكس البطاريات التقليدية، هذه البطارية لينة ومرنة ويمكن استخدامها في الجيل القادم من الروبوتات لينة. جسم الإنسان، ومن المتوقع أيضا أن تستخدم هذه البطارية لخلق الجيل القادم من أجهزة تنظيم ضربات القلب.
من أجل تطوير هذه البطارية غير عادية، توماس ب شرودر وأنيرفان غوها، أعضاء فريق البحث، بدأت القراءة على نطاق واسع حول مبدأ التفريغ من ثعبان البحر الكهربائية، مكدسة في شرائط طويلة مليئة السائل. انها مثل فطيرة المغلفة مع العسل أو شراب، الذي هو ثم يميل أكثر.
عندما تكون ثعبان البحر الكهربائي في حالة راحة، تقوم كل خلية توليد بنقل الكاتيونات من الخلف والجبهة، مما ينتج تيارين متعارضين يلغيان بعضهما البعض، ولكن عندما يحتاج ثعبان السمك الكهربائي إلى الكهرباء، فإن الجزء الخلفي من الخلية سيتحول، نقل الموجبة في الاتجاه المعاكس، سوف تنتج الجهد.المفتاح هو، عندما يكمل كل خلية توليد الكهرباء هذه العملية في نفس الوقت، والجهد الذي تضيف عالية للغاية.هذا هو مثل وجود الآلاف في ذيل ثعبان البحر الكهربائية وقال شرويدر ان البطاريات الصغيرة نصفها فى الاتجاه المعاكس ولكنها يمكن ان تنقلب بحيث تكون كلها فى خط لخلق الجهد ".
لذا، شرودر وزملاؤه الفكر الأولى التي يتم إعادة عرض في المختبر أجهزة مماثلة من السلطة، لكنها سرعان ما أدركت أن هذا أمر معقد جدا، ثم ظنوا أنني قد يجعل الكثير من أغشية الخلايا لمحاكاة كومة خلية توليد الطاقة، ولكن هذه المواد ليست الكثير من العمل لأنه إذا كسر، وقال النظام برمته سوف تغلق شرودر: "هذا سيكون له مشاكل أضواء عيد الميلاد، وهذا هو كسر لمبة، وحفنة من المصابيح الكهربائية ليست مشرقة"
وأخيرا، اختار هو و غوها وحدة أبسط، تضمنت ترتيب حزم هلام على لوحتين منفصلتين، انظر إلى اللوحة السفلى في الصورة أدناه، يحتوي الجل الأحمر على محلول ملحي، أزرق مع ماء عذبة، الأيونات يمكن أن تتدفق من هلام أحمر إلى هلام أزرق، ولكن الأيونات لا تتدفق لأن هلام هو فرقت.عندما الهلام الأخضر والأصفر على لوحة أخرى الجسور الفجوة بين المواد الهلامية الحمراء والزرقاء ، يوفر ممرا للأيونات لتمرير من خلال.
ومن الجدير بالذكر أن هناك تصميم ذكي هنا: كتلة هلام الخضراء يسمح فقط مرور الكاتيونات، الأصفر يسمح فقط مرور الأنيونات، وهو ما يعني أن الكاتيونات يمكن أن تتدفق فقط في هلام أزرق من جانب واحد، وتدفق الأنيونات من الجانب الآخر، يتم توليد الجهد حول هلام أزرق، تماما مثل خلايا الطاقة، وكل كتلة هلام تنتج الجهد صغير، ولكن الآلاف من كتل هلام يصل خط إنتاج 110 فولت.
بعد الإشارات العصبية ثعبان البحر الكهربائية، تبدأ خلايا توليد ثعبان البحر الكهربائية في التفريغ، وفي تصميم هلام شرويدر، الزناد هو أبسط من ذلك بكثير، مجرد الضغط على هلام معا.
ومع ذلك، فمن المرهقة أن تحمل المواد الهلامية على التجمع، ولكن ماكس شتين، وهو مهندس في جامعة ميشيغان، يقدم حلا ذكي - اوريغامي، والتي، مثل الألواح الشمسية الشمسية القابلة للطي، يستخدم طريقة للطي خاصة مطوية لأضعاف الأوراق بحيث الاتصالات اللون الصحيح في الترتيب الصحيح، بحيث البطارية بأكملها يستغرق مساحة أقل بكثير، وحجم العدسات اللاصقة فقط كبيرة جدا، وربما يوم واحد يمكن ارتداء للجسم.
ولكن في الوقت الراهن، يجب أن يكون هذه البطارية وظيفة الشحن، لأن البطارية تنشيط مرة واحدة، يمكن أن العرض بضع ساعات، ثم الأيونات في هلام تميل إلى أن تكون متوازنة، فإن البطارية لا كهرباء عند الحاجة لتمرير البطارية وفيما يتعلق بالسلطة، يعود الجل إلى الملوحة العالية والملوحة منخفضة الملوحة، وقال شرودر إن الجسم سيجدد باستمرار السوائل ذات المحتويات الأيونية المختلفة، ويتصور أن يوما ما قد يكون من الممكن استخدام السوائل لجعل البطاريات.
قضى كين كاتانيا في جامعة فاندربيلت في الولايات المتحدة سنوات تدرس بيولوجيا الثعابين الكهربائية وقال: "فوجئت بأن ثعبان السمك الكهربائية يمكن أن تقدم الكثير من المساهمة للمجتمع العلمي أن القيم العلمية الأساسية هي مثال جيد جدا.
