Il y a plus de deux cents ans, le physicien italien Volt s'est inspiré de la structure corporelle de l'anguille électrique et a inventé la première batterie-volt. Aujourd'hui, après avoir étudié le principe de la décharge électrique de l'anguille, Cette «batterie souple» est souple et flexible et peut être utilisée dans la prochaine génération de robots logiciels et de stimulateurs cardiaques.
La nouvelle «batterie logicielle» a été développée par une équipe de recherche de l'Université de Fribourg en Suisse et de l'Université du Michigan et de l'Université de Californie aux États-Unis.
Des recherches antérieures ont montré que l'anguille électrique peut produire de l'électricité par la génération d'organes, la production d'électricité d'organes ont représenté 80% de son corps long de deux mètres. Les muscles des deux côtés de la queue de l'anguille électrique doublée par une feuille mince de règle de muscle 6000-10000 pièces, il tissu conjonctif entre les feuilles séparées par un certain nombre de neurones du système nerveux central par l'intermédiaire de sa tête, une électrode positive, une queue d'électrode négative, chaque schéma de calcul d'une petite cellule musculaire, peut produire une tension d'environ 150 mV, mais près de dix mille ' Petites batteries 'en série, la tension de décharge peut être aussi élevée que 600-800 volts, assez pour électrocuter une personne, ou même un cheval.
L'équipe de Michael Mayer à l'Institut Adolphe Merkle de l'Université du Frioul imite les organes générateurs d'électricité des anguilles électriques, qui contiennent des plaques de gel à longue portée de différentes couleurs Tout comme les cellules électriques de l'anguille électrique Pour ouvrir la batterie, il suffit de presser le gel ensemble.Contrairement aux batteries traditionnelles, cette batterie est souple et flexible et peut être utilisé dans la prochaine génération de robots mous. Le corps humain, cette batterie devrait également être utilisé pour créer la prochaine génération de stimulateurs cardiaques.
Afin de développer cette batterie inhabituelle, Thomas BH Schroeder et Anirvan Guha, membres de l'équipe de recherche, ont commencé à lire abondamment sur le principe de décharge des anguilles électriques, empilées dans de longues bandes remplies de liquide. C'est comme une crêpe enrobée de miel ou de sirop, qui est ensuite renversée.
Lorsque l'anguille électrique est au repos, chaque cellule génératrice transporte les cations de l'arrière et de l'avant, produisant deux courants opposés, qui s'annulent, mais lorsque l'anguille électrique a besoin d'électricité, l'arrière de la cellule va basculer, Transfère le cation dans la direction opposée, produira la tension. La clé est, lorsque chaque cellule génératrice d'électricité termine cette opération en même temps, la tension qui ajoute est extrêmement élevée. C'est comme avoir des milliers dans la queue de l'anguille électrique Petites batteries, la moitié d'entre eux dans la direction opposée, mais ils peuvent être retournés de sorte qu'ils sont tous en ligne pour créer la tension. "Le niveau d'expertise est tout simplement incroyable", a déclaré Schroeder.
Alors Schroeder et ses collègues ont d'abord pensé à remodeler des organes similaires générateurs de puissance dans le laboratoire, mais ont vite réalisé que c'était trop compliqué, et ensuite ils ont pensé faire beaucoup de membranes cellulaires pour imiter le tas de cellules, mais Ces matériaux ne peuvent pas être manipulés en grandes quantités, car s'ils sont cassés, tout le système sera arrêté. "Schroeder a dit:" Il y a un problème avec les lumières de Noël, une ampoule est cassée et aucune des autres ampoules.
Finalement, lui et Guha ont choisi une unité plus simple, qui consistait à disposer les sachets de gel sur deux plaques séparées.Voir la plaque inférieure dans l'image ci-dessous.Le gel rouge contient une solution saline, bleu avec de l'eau fraîche, Les ions peuvent passer du gel rouge au gel bleu, mais les ions ne coulent pas parce que le gel est dispersé. Quand le gel vert et jaune sur l'autre plaque comble l'écart entre les gels rouge et bleu , Fournit un passage pour les ions à traverser.
Il est à noter que, il y a un endroit habilement conçu: bloc de gel vert ne permet que des cations, des anions, en permettant seulement jaune qui circule en cation de gel bleu que d'un côté, puis l'autre des entrées d'anions latérale. Une tension est générée autour du gel bleu, tout comme les cellules de puissance, et chaque bloc de gel produit une petite tension, mais des milliers de blocs de gel s'alignent pour produire 110 volts.
Après les signaux électriques des neurones anguilles, les cellules génératrices d'anguilles électriques commencent à se décharger, et dans la conception de gel de Schroeder, le déclencheur est beaucoup plus simple, il suffit de presser le gel ensemble.
Cependant, il est difficile de transporter des gels sur l'ensemble, mais Max Shtein, un ingénieur à l'Université du Michigan, présente une solution intelligente - l'origami, qui, comme les panneaux satellites solaires pliants, utilise une méthode de pliage spéciale Plié pour plier les feuilles de sorte que les contacts de couleur correcte dans le bon ordre, de sorte que toute la batterie occupe beaucoup moins d'espace, la taille des seules lentilles de contact si grand, peut-être un jour peut porter sur le corps.
Mais pour l'instant, cette batterie doit avoir une fonction de charge, car la batterie une fois activée, peut fournir quelques heures, puis les ions dans le gel auront tendance à être équilibrés, la batterie ne sera pas d'électricité lorsque le besoin de passer la batterie Au moment de la mise sous tension, le gel redevient salin et salin, et M. Schroeder a indiqué que le corps reconstituerait continuellement des liquides ayant des teneurs ioniques différentes, pensant qu'un jour il serait possible d'utiliser les liquides pour fabriquer des piles.
Ken Catania, de l'Université Vanderbilt aux États-Unis, a passé des années à étudier la biologie des anguilles électriques et a déclaré: «J'ai été surpris que les anguilles électriques puissent apporter tant de contribution à la communauté scientifique que pour les valeurs scientifiques fondamentales. Très bon exemple.
