| 弗裡堡大學 (瑞士) , 密西根大學和加州大學聖地亞哥分校的研究人員用生物3D列印了一種由水凝膠產生110伏特的電動鰻魚感應裝置. 他們上周在加州舊金山發表了他們的研究結果.  電鰻是海洋中最迷人的生物之一, 它是屬中唯一的物種, 它有三對能產生電力的腹部器官, 可以用來保護自己或電暈獵物. 受到獨特的刀魚的啟發, 一群研究人員現在已經使用3D生物列印技術來建立一個類比電鰻能力的軟電源. 電鰻背後的科學很吸引人. 在海洋生物內部, 離子, 帶電原子或分子聚集在細胞膜的任一側形成離子梯度, 並且可以從離子梯度上的電位收集電勢或電壓. 在一個叫做 '跨膜運輸' 的過程中, 電鰻使用這個過程來產生自己的電力. 研究人員希望在人造結構中做同樣的事情, 使用生物3D印表機堆疊充滿不同強度鹽水的水凝膠. 他們使用3D生物印表機堆疊的水凝膠越多, 產生的電壓就越高, 最終他們建立了一個可產生110伏特電壓的系統. 複雜的生物列印技術涉及將凝膠前體液滴陣列沉積到塑料基材上, 然後用紫外光固化以將它們轉化為固體凝膠. 通過在一個底物上交替使用高鹽度和低鹽度的凝膠, 在另一個底物上交替使用陽離子選擇性和陰離子選擇性凝膠, 研究人員製作了一個可用於產生令人印象深刻的612四聚體凝膠電池.
'現在, 我們處在幾十到幾百微安培的範圍內, 這對於大多數電子設備來說太低了, ' 弗裡堡大學Adolphe Merkle研究所研究生Anirvan Guha坦言. 但進一步的研究可能會將這種人造電鰻變成更實用的東西. Guha和其他研究人員認為他們的工作可以幫助開發可植入設備的電源, 如起搏器等身體增強裝置, 可以 '利用人體內已有的梯度' . '那麼你可能會建立一個不斷充電的電池, ' Guha說, '因為這些離子梯度在體內不斷重新建立. ' 這項研究本周將在加州舊金山舉行的第62屆生物物理學會年會上發布. 來源: 中國3D列印網 |
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