自然界一向被視為人類各種技術(shù)思想及重大發(fā)明的源泉，科學(xué)家們研究自然界生物體的結(jié)構(gòu)與功能原理，并依據(jù)這些原理發(fā)明出新的設(shè)備和技術(shù)。研究人員此次研發(fā)的模擬發(fā)電細胞的超級電源，正是從“水中高壓線”——電鰻身上獲得靈感。電鰻是一種以短暫強力放電而聞名的魚類，可以瞬間產(chǎn)生高達100瓦特的強大電力擊昏獵物。奇妙的是，它還能隨意放電、自行掌握放電時間和強度。電鰻所依賴的不是電池，而是成千上萬的發(fā)電細胞，這些細胞堆疊在一起可以大量放電。
近日，英國《自然》雜志發(fā)布了一項工程學(xué)最新進展：美國密歇根大學(xué)和瑞士弗里堡大學(xué)科學(xué)家合作報告了首個模擬發(fā)電細胞的“電器官”。這是一種利用陽離子聚丙烯酰胺水凝膠材料制成的柔性超級電源，靈感源于電鰻，符合軟體機器人的需求，并將在移植物、可穿戴設(shè)備上發(fā)揮巨大潛力。
研究人員Michael Mayer及其同事借此開發(fā)出了一種水凝膠基管狀系統(tǒng)，可以很好地模擬發(fā)電細胞的相關(guān)特征。他們還精心設(shè)計了一個類似折紙一樣的折疊結(jié)構(gòu)來幫助控制放電，由此最終得到的電源，能夠產(chǎn)生和電鰻相仿的電壓。
研究人員表示，隨著技術(shù)與生物體的融合不斷推進，具有生物相容性、機械順從性并且能捕捉生物系統(tǒng)內(nèi)部化學(xué)能的電源，已成為一種必需。而今問世的是世界首個利用生物相容性材料制成的軟體、柔性、透明的“電器官”，非常符合軟體機器人的相關(guān)需求——非硬質(zhì)且不需要插入接通。
論文作者表示，下一代設(shè)計如能改進性能，則該系統(tǒng)將更廣泛用于移植物、可穿戴設(shè)備和其他移動設(shè)備電源，真正打開“電器官”供應(yīng)的大門。
