Электрический угорь вдохновил инженеров на создание уникального источника энергии

Разработка может найти множество применений, считают специалисты

14.12.2017 в 14:29, просмотров: 5253

Международная группа исследователей, представляющих Университет Фрибурга, Мичиганский и Калифорнийский университет, изучили принципы, позволяющие электрическим угрям генерировать разряды энергии, и создали работающий схожим образом самозаряжающийся источник питания. Пока что технология требует доработки, однако исследователи считают её весьма многообещающей.

Электрический угорь вдохновил инженеров на создание уникального источника энергии

Электрический угорь способен генерировать напряжение до 600 вольт и пользуется этим для того, чтобы отбиваться от потенциально опасных морских обитателей. Специалисты прибегли к своего рода реверс-инжинирингу, или «обратной разработке», чтобы понять, каким образом функционируют электрогенегирующие органы угрей. Как оказалось, энергия накапливается и высвобождается благодаря особому взаимодействию 80 процентов кожи угря и подкожной структуры состоящую из массива электроцитов, которые создают градиент концентрации ионов с помощью системы натрий-калиевых АТФаз.

При этом каждая отдельная клетка выделяет не слишком много энергии, однако они срабатывают одновременно, что и делает защитный механизм угря столь эффективным.

На следующем этапе исследования специалисты создали механизм, в котором четыре вида гидрогеля работали аналогично различным элементам «электрического органа» угря. С помощью цепочки из 2449 таких элементов учёные получили разряд в 110 вольт.

Специалисты рассчитывают, что их изобретение помогло бы, в том числе, питать моторизированные импланты: источник энергии для них должен быть гибким и не вызывать отторжения организмом, и представленная технология, по словам учёных, может соотвестствовать этим требованиям.

Впрочем, на данный момент разработанная учёными «батарейка» способна вырабатывать значительно меньше энергии, чем органы электрических угрей, так что в нынешнем виде разработка не пригодна для питания электроприборов. Тем не менее, учёные уже рассматривают несколько методов усовершенствования новой технологии — к примеру, в организме человека устройство на её основе теоретически могло бы преобразовывать в электричество механическую энергию движения мышц, или «заряжаться» от желудочного ока.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.

Самое интересное за день в «МК» - в одной вечерней рассылке: подпишитесь на наш канал в Telegram.