13 мая 2019 | 17:01 ФОБОС
Электрический угорь вдохновил учёных
Электрический угорь вдохновил учёных на создание принципиально нового искусственного источника питания. В его основу были положены конструктивные особенности строения производящих электричество органов угря. Электрический угорь – рыба из отряда гимнотообразных, давно привлекала внимание инженеров. Органы, вырабатывающие электричество, занимают больше половины тела угря. Он пользуется ими для охоты и самозащиты. Сила разряда тока может быть столь сильной, что у крупного животного, к примеру, лошади, наступает паралич.
Эти электрические органы состоят из множества клеток, через которые идет поток положительных ионов калия и натрия; в результате у каждой клетки появляется положительно заряженный полюс (направленный к голове рыбы) и отрицательно заряженный полюс (направленный к хвосту). В каждой клетке генерируется напряжение около 150 милливольт, но все вместе, уложенные друг за другом, подобно батарейкам, они создают сотни и сотни вольт, сообщает «Наука и жизнь».
Учёные из Мичиганского и Фрибурского университетов вместо живых клеток угря использовали ячейки, заполненные гидрогелем-полимером. Гидрогель в ячейках удерживает либо чистую воду, либо воду с солями, распадающимися в растворе на положительные и отрицательные ионы. Стенки ячеек сделаны из полупроницаемой мембраны, которая пропускает эти ионы туда и обратно. Когда ячейки соприкасаются друг с другом, ионы в них начинают двигаться в разные стороны, и возникает электрическое напряжение.
То есть, производство электроэнергии происходит на основе разности солёности в пресной и морской воде. Положительные ионы натрия устремляются в «пресную» ячейку, оставляя в своей отрицательно заряженные – хлориды. В итоге происходит накопление электрического потенциала. В эксперименте удалось сделать «батарейку» из нескольких сотен ячеек, которые в сумме дали 110 вольт.
Предполагается, что подобные батарейки можно будет использовать для питания различных биомедицинских устройств. Более того, что батарейки смогут использовать естественную заряженность некоторых внутренних тканей и органов. «Угреподобные» аккумуляторы более гибкие и их проще сделать биосовместимыми, чтобы они не раздражали живые клетки человека. Проблема состоит в том, что напряжение, которое они дают, не очень велико, хотя разработчики верят, что в ближайшее время им удастся заставить батареи генерировать ток такого же напряжения, что и настоящие электрические угри.
СМИ2
СМИ2
Фотогалерея
Архив
Архив за:
Искать:
Loading...