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受电鳗启发科学家研发新型软体机器人电池方案

发布时间:2021年12月16日    点击:[2]人次

两百多年前,意大利物理学家伏特从电鳗身体结构得到启发,发明了最早的电池——伏打电池。如今,人类在研究出电鳗放电的原理后,又研发出了「软体电池」。这种「软体电池」又软又灵活,有可能应用于下一代的软体机器人和起搏器中。

当电鳗处于休息状态时,每个发电细胞都会把阳离子从背面和正面转运出去,产生两个相反的电流,进而互相抵消。但电鳗需要电的时候,发电细胞的背面就会翻过来,向相反的方向转运相互阳离子,就会产生电压。关键的是,每个发电细胞都同时完成这个操作时,加起来的电压是十分高的。这就好比是电鳗的尾巴里有几千个小电池,其中有一半的方向是相反的,但它们可以翻转使其全部一致,产生电压。“这种专业程度简直是太神奇了,” 施罗德说。

值得注意的是,这里有个设计巧妙的地方:绿色凝胶块只允许阳离子通过,黄色的只允许阴离子通过。也就是说阳离子只能从一边流入蓝色凝胶,阴离子则从另一边流入,蓝色凝胶周围就会产生电压,就像发电细胞一样,而且每个凝胶块会产生一个小电压,但是数以千计的凝胶块成行排列,最高可产生110伏的电压。

这种新型「软体电池」由瑞士弗里堡大学和美国密歇根大学、加利福尼亚大学的研究团队共同研制。相关的研究论文已于 12 月 13 日在国际学术期刊《自然》(nature)上发表。

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