17 99 में, इतालवी भौतिक विज्ञानी एलेसेंड्रॉ वोल्ट 'वोल्ट हीप' से प्रभावित था, जो जस्ता और तांबे के हथियारों में खड़ी थीं। दोनों को नमकीन बना दिया गया था। यह 'वाल्ट हीप' दुनिया है इलेक्ट्रोचामिकल सेल का पहला प्रकार है, लेकिन वोल्टा का डिजाइन आधार अधिक प्राचीन वस्तु से आता है - विद्युत निकाय।
इलेक्ट्रिक ईल एक तरह की मीठे पानी की मछली है जो विशेष मांसपेशियों के ऊतकों के माध्यम से निकल सकती है। उनका शरीर की लंबाई दो मीटर तक पहुंच सकती है, और निर्वहन अंगों की लंबाई शरीर की लंबाई के 80% तक पहुंच सकती है.वहाँ हजारों निर्वहन अंग हैं। विशेष स्नायु कोशिकाओं, जिन्हें 'डिस्चार्ज बॉडी' कहा जाता है, प्रत्येक डिस्चार्ज बॉडी केवल एक छोटे वोल्टेज का उत्पादन करती है, लेकिन जब हजारों निर्वहन निकायों को एक साथ रखा जाता है, तो वे 600 वोल्ट तक उत्पन्न कर सकते हैं, एक व्यक्ति को दस्तक देने के लिए पर्याप्त है या यहां तक कि एक घोड़ा। विद्युत निर्वहन तंत्र ने वोल्टा को आविष्कार की बैटरी के लिए प्रेरणा दी, जिससे उन्हें 1 9वीं सदी के सेलिब्रिटी मिल गई।
दो सदियों बाद में, बैटरी हमारे दैनिक आवश्यकताओं बन गया है। लेकिन अब भी, बिजली मछली अभी भी स्विट्जरलैंड में फ़्राइबर्ग विश्वविद्यालय, माइकल मेयर की शोध टीम के नेतृत्व में वैज्ञानिकों के लिए प्रेरणा प्रदान करते हैं एक इलेक्ट्रिक ईल नकली का आविष्कार नई लचीला बैटरी निर्वहन अंग। जेल संरचना के अलग अलग रंग, एक मुक्ति संस्था के रूप में लंबे समय तक बिजली मछली में व्यवस्थित तरह के ब्लॉक की एक संख्या से एक ऐसी बैटरी। आप बैटरी शुरू करना चाहते हैं, तो आप इन जेल खड़ी टुकड़े करने के लिए केवल जरूरत है।
पारंपरिक बैटरी से अलग, इस नई बैटरी, बहुत नरम, लचीला, और शायद सॉफ्टवेयर रोबोट की अगली पीढ़ी में इस्तेमाल किया जा रहा है। इसके अलावा बैटरी के बाद से और सामग्री का इस्तेमाल किया हमारे शरीर के साथ संगत हो सकता है, और इसलिए पेसमेकर, कृत्रिम अंग की अगली पीढ़ी के विकास को बढ़ावा और चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए क्षमता। कॉन्टेक्ट लेंस के विद्युत उत्पादन की कल्पना है, या हम शरीर के तरल पदार्थ और नमक पेसमेकर आपरेशन, शायद इन उत्पादों के सभी से प्रेरित पर भरोसा बिजली मछली से आएगा कर सकते हैं।
इस विशिष्ट बैटरी को विकसित करने के लिए, अनुसंधान टीम के सदस्यों टॉम स्क्रोडर और ऐनी गुहा को विद्युत निर्वहन निकाय के काम सिद्धांत को समझना शुरू हुआ। ये कोशिकाएं लंबे समय तक स्ट्रिप्स में खड़ी होती हैं और उनके बीच एक तरल भरा स्थान होता है। - यह पैनकेक्स को शहद या सिरप के साथ ढेर करने की तरह है। जब बिजली की केतली आराम कर रही है, तो प्रत्येक निर्वहन निकाय सामने और पीछे से सकारात्मक आयनों को दबाता है, जो दो विरोधी वोल्ट्स बनाती है जो एक-दूसरे को रद्द करते हैं।
हालांकि, जब की जरूरत है, वापस शरीर मुक्ति खत्म कर दिया जाएगा, पंप विपरीत दिशा में सकारात्मक आयनों बाहर शुरू होता है, सेल भर में एक मिनट वोल्टेज के गठन। मुद्दा यह है कि सभी निर्वहन सदस्य एक ही समय में किया जा सकता है, वे छोटे वोल्टेज जोड़ने में सक्षम हैं एक मजबूत शक्ति है। यह है के रूप में यदि बिजली मछली की पूंछ, ऐसी कोशिकाओं के हजारों है जिसमें 'गलत' दिशा की ओर आधा बिंदु, बिजली मछली लेकिन वे हमेशा इतना है कि वे गठबंधन कर रहे हैं, 'सही' दिशा करने के लिए समायोजित और छुट्टी दे दी जा सकती है विशेषज्ञता के इस तरह के एक डिग्री बस समझ से बाहर है।
श्रोएडर और उनके सहयोगियों ने शुरू में प्रयोगशाला में पूरे निर्वहन अवयव की नकल करना चाहता था, लेकिन उन्हें जल्दी से एहसास हो गया कि यह बहुत जटिल था। बाद में, उन्होंने विद्युत झिल्ली शरीर के स्टैकिंग फॉर्म की नकल करने के लिए कई झिल्ली को ढेर करने पर विचार किया - हालांकि, परिमाण के हजारों आदेशों में ठीक झिल्ली सामग्री संचालित करने में मुश्किल होती है। यदि झिल्ली टूटना, तो पूरे सेल असफल हो जायेगा।
अंत में, शोधकर्ताओं ने एक सरल समाधान का चयन किया, जिसमें दो अलग-अलग सबस्ट्रेट्स के बीच एक जेल ब्लॉक का उपयोग किया गया था। लाल जेल में नमक पानी होता है, और नीले जेल में ताजे पानी होता है। आयनों लाल जेल से नीले जेल तक फैल जाती हैं। गम, लेकिन सब्सट्रेट्स की रिक्ति के कारण ऐसा प्रवाह नहीं हो सकता है। साथ ही, नीले और लाल जैल के बीच का अंतर पुल के रूप में, इस सब्सट्रेट से संबंधित अन्य सब्सट्रेट पर हरे और पीले रंग की जैल की व्यवस्था की जाती है। आयन आंदोलन के लिए एक चैनल प्रदान कर सकते हैं।
केवल द्वारा हरी जेल टुकड़ा सकारात्मक आयनों की अनुमति देता है, और ऋणात्मक आयन पीला जेल टुकड़े जिसके द्वारा केवल सकारात्मक आयनों केवल एक तरफ से नीले जेल में प्रवाह, तो केवल ऋणायन अनुमति देते हैं मतलब है: इस डिजाइन कि बुद्धि है। प्रवाह के दूसरी ओर। यह एक नीले रंग की जेल पर एक वोल्टेज, एक छुट्टी की तरह उसके उत्तेजक शरीर मुक्ति 'सहयोग' के रूप में, पैदा करता है। इसके अलावा, के रूप में प्रत्येक जेल ब्लॉक केवल छोटे वोल्टेज उत्पन्न होता है, लेकिन हजारों जब एक जेल टुकड़े एक पंक्ति में, ऊपर 110 वोल्ट के वोल्टेज का उत्पादन कर सकते हैं।
निर्वहन शरीर बिजली मछली केवल तंत्रिका तंत्र से संकेत प्राप्त करने के बाद छुट्टी दे दी जाएगी, लेकिन श्रोएडर एट अल डिजाइन, जेल छुट्टी के ट्रिगर बहुत सरल है - आप सिर्फ दो जेल दबाने की जरूरत एक साथ आओ
ये जैल अगर ऊपर के साथ सब्सट्रेट की एक बड़ी शीट पर रखा, इस समस्या को हल करने के लिए बहुत बोझिल होना चाहिए, मिशिगन विश्वविद्यालय में इंजीनियर, मैक्स स्टीन एक सरल समाधान का प्रस्ताव -। ओरिगेमी गुना की तरह सौर पैनलों का प्रयोग करें विशेष उपग्रह में तह की विधि, वह संपर्क के सही रंग को सही क्रम में एक तह जेल प्लेटों डिज़ाइन कर सकते हैं, तो यह है कि एक ही टीम एक बहुत छोटे अंतरिक्ष में विद्युत ऊर्जा का उत्पादन कर सकते हैं। बैटरी का एक बहुत छोटा स्थान घेरती केवल कॉन्टेक्ट लेंस इतना बड़ा, शायद एक दिन पहनने योग्य आवेदनों को प्राप्त।
यह सेल वर्तमान में सक्रिय प्रभारी की आवश्यकता है। एक बार सक्रिय, वे विद्युत ऊर्जा, अलग जैल के बीच आयन स्तर के कई घंटे प्रदान कर सकते हैं जब तक संतुलन तक पहुँच जाता है। इस बिंदु आप, रीचार्ज करने की आवश्यकता वर्तमान जेल के साथ एक उच्च नमक के लिए लौट आए पर और नमक बारी-बारी से राज्य की व्यवस्था की। हालांकि, श्रोएडर ने कहा कि हमारे शरीर, एक दिन इन उपयोग करने के लिए संचायक बैटरी विकसित करने में सक्षम हो सकता है तरल पदार्थ आयनों के विभिन्न सांद्रता वाले जलाशय जोड़ना जारी रख सकते।
संक्षेप में, यह मानव शरीर बिजली मछली के करीब हो जाता है कर देगा। हालांकि किसी और की शक्ति की संभावना नीचे कम है, लेकिन ढाल आयन हमारे शरीर का उपयोग, कुछ छोटे चिकित्सा प्रत्यारोपण मात्रा की आपूर्ति करने में सक्षम हो सकता जाहिर है, इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है।
