| 弗里堡大学 (瑞士) , 密歇根大学和加州大学圣地亚哥分校的研究人员用生物3D打印了一种由水凝胶产生110伏特的电动鳗鱼感应装置. 他们上周在加州旧金山发表了他们的研究结果.  电鳗是海洋中最迷人的生物之一, 它是属中唯一的物种, 它有三对能产生电力的腹部器官, 可以用来保护自己或电晕猎物. 受到独特的刀鱼的启发, 一群研究人员现在已经使用3D生物打印技术来创建一个模拟电鳗能力的软电源. 电鳗背后的科学很吸引人. 在海洋生物内部, 离子, 带电原子或分子聚集在细胞膜的任一侧形成离子梯度, 并且可以从离子梯度上的电位收集电势或电压. 在一个叫做 '跨膜运输' 的过程中, 电鳗使用这个过程来产生自己的电力. 研究人员希望在人造结构中做同样的事情, 使用生物3D打印机堆叠充满不同强度盐水的水凝胶. 他们使用3D生物打印机堆叠的水凝胶越多, 产生的电压就越高, 最终他们创建了一个可产生110伏特电压的系统. 复杂的生物打印技术涉及将凝胶前体液滴阵列沉积到塑料基材上, 然后用紫外光固化以将它们转化为固体凝胶. 通过在一个底物上交替使用高盐度和低盐度的凝胶, 在另一个底物上交替使用阳离子选择性和阴离子选择性凝胶, 研究人员制作了一个可用于产生令人印象深刻的612四聚体凝胶电池.
'现在, 我们处在几十到几百微安培的范围内, 这对于大多数电子设备来说太低了, ' 弗里堡大学Adolphe Merkle研究所研究生Anirvan Guha坦言. 但进一步的研究可能会将这种人造电鳗变成更实用的东西. Guha和其他研究人员认为他们的工作可以帮助开发可植入设备的电源, 如起搏器等身体增强装置, 可以 '利用人体内已有的梯度' . '那么你可能会创建一个不断充电的电池, ' Guha说, '因为这些离子梯度在体内不断重新建立. ' 这项研究本周将在加州旧金山举行的第62届生物物理学会年会上发布. 来源: 中国3D打印网 |
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