Hace doscientos años, inspirado por el físico italiano voltios anguilas eléctricas de la estructura del cuerpo, inventó la primera batería - pila voltaica ahora, los seres humanos han desarrollado el principio de anguila eléctrica después de la descarga, sino que también desarrolló una 'batería de software 'esto' software de batería suave y flexible, es posible aplicar a la próxima generación de robots de software y marcapasos.
La nueva 'batería de software' por la Universidad de Friburgo en Suiza y la Universidad de Michigan, la Universidad de California del equipo de investigación desarrollado conjuntamente por trabajos de investigación relacionados fue publicado en la revista académica internacional "Nature" (Naturaleza) 13 de diciembre.
Estudios científicos anteriores han encontrado que la anguila eléctrica puede generar electricidad a través de los órganos de generación de energía, sus órganos de generación de energía representaron el 80% de su cuerpo de dos metros de largo. La cola de electrones en ambos lados del músculo mediante la disposición regular de 6000-10000 trozos de músculo. Separados por tejido conectivo entre las sábanas y por muchos nervios a través del sistema nervioso central. La cabeza es positiva, la cola es negativa, cada lámina muscular como una batería pequeña, puede producir unos 150 milivoltios de voltaje. Pero miles de ' Pequeña batería 'en serie, el voltaje de descarga puede ser tan alto como 600-800 voltios, suficiente para electrocutar a una persona, o incluso a un caballo.
El equipo de Michael Mayer en el Instituto Adolphe Merkle de la Universidad de Friul imita los órganos generadores de electricidad de las anguilas eléctricas, que contienen parches de gel de largo alcance de varios colores Al igual que las celdas eléctricas de la anguila eléctrica, para abrir la batería, simplemente presione el gel. A diferencia de las baterías tradicionales, esta batería es suave y flexible y puede usarse en la próxima generación de robots blandos. El cuerpo humano, esta batería también se espera que se utilice para crear la próxima generación de marcapasos.
Para desarrollar esta batería inusual, Thomas BH Schroeder y Anirvan Guha, miembros del equipo de investigación, comenzaron a leer extensamente sobre el principio de descarga de las anguilas eléctricas, apiladas en largas tiras llenas de líquido. Es como un panqueque cubierto con miel o jarabe, que luego se vuelca.
Cuando la anguila eléctrica en un estado de reposo, cada generación de energía cación celular transportador pondrá hacia fuera de la parte trasera y delantera, dando lugar a dos corrientes opuestas, y por lo tanto se anulan entre sí. Pero cuando las necesidades de electricidad de anguila eléctrica, de células de generación de energía a su vez, de vuelta otra vez, el transporte de cationes en la dirección opuesta a la otra, se genera una tensión. la clave es que cada celda de la generación de energía, al mismo tiempo para completar esta operación, se suman la tensión es muy alta. es como la cola de la anguila eléctrica, hay miles pequeña batería, la mitad de cuya dirección es opuesta, pero pueden darle la vuelta de todos modos, se genera una tensión. 'este grado profesional es simplemente increíble', dijo Schroeder.
Así que Schroeder y sus colegas primero pensaron en remodelar órganos generadores de energía similares en el laboratorio, pero pronto se dieron cuenta de que era demasiado complicado, y luego pensaron en hacer muchas membranas celulares para imitar la pila de células de energía, pero Estos materiales no pueden manipularse en grandes cantidades, porque si uno se rompe, todo el sistema se apagará ". Schroeder dijo:" Hay un problema con las luces de Navidad, es decir, una bombilla está rota y ninguna de las otras bombillas está encendida.
Finalmente, él y Guha eligieron una unidad más simple, que consistía en organizar los paquetes de gel en dos placas separadas. Miren la placa inferior en la siguiente imagen: El gel rojo contiene solución salina, azul con agua fresca, Los iones pueden fluir del gel rojo al gel azul, pero los iones no fluyen porque el gel está disperso. Cuando el gel verde y amarillo en la otra placa cierra el espacio entre los geles rojo y azul. , Proporciona un pasadizo para que los iones pasen.
Es de destacar que, hay un lugar diseñado inteligentemente: bloque de gel verde sólo permite cationes, aniones, permitiendo únicamente amarilla que está fluyendo en catión gel azul sólo desde un lado, entonces las otras entradas de aniones lado. voltaje es generado alrededor del gel azul, como célula de generación de energía, y cada uno tendrá una pequeña tensión de bloque de gel, pero miles de piezas de gel están dispuestas en filas, pueden generar una tensión de hasta 110 voltios.
Después de que las señales eléctricas de anguila neuronas, la generación de anguila eléctrica comenzará a descargar células en el diseño Schroeder gel, el gatillo serían mucho más simple, siempre que el gel se puede presionar juntos.
Sin embargo, es engorroso llevar geles sobre el conjunto, pero Max Shtein, un ingeniero de la Universidad de Michigan, presenta una solución inteligente: el origami, que al igual que los paneles solares satelitales plegables, utiliza un método especial de plegado. Doblado para doblar las hojas de manera que los contactos de color correctos en el orden correcto, de modo que toda la batería ocupe mucho menos espacio, el tamaño de solo lentes de contacto tan grandes, tal vez un día puede usar para el cuerpo.
Pero ahora, esta célula debe tener una función de carga de la batería, porque una vez activado, puede ser alimentado por varias horas, después de que el ion de todo el gel tenderá a equilibrar, la batería sin electricidad. En este momento la batería tiene que pasar en el encendido, el gel se volvió a alta salinidad y baja salinidad estado alineado. Schroeder dijo que el cuerpo será diferente contenido de iones de líquido reponen continuamente. quizás se imaginó que un día puede tomar ventaja de estos líquidos para producir una batería.
Universidad Ken Vanderbilt en los Estados Catania Estados tomó muchos años para estudiar la biología de la anguila eléctrica, dijo: 'Me sorprende anguila eléctrica puede traer tantas contribuciones a la comunidad científica, que son los valores básicos de la ciencia, se trata de una Muy buen ejemplo.
