• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Kemi
    Elektrisk ål-inspirerad enhet når 110 volt

    Elektrisk ålinspirerad enhet når 110 volt:Detta foto visar den tryckta, högspänningsimplementering av det konstgjorda elektriska organet. En 3D-bioprinter användes för att avsätta matriser av gelprekursor-droppar på plastsubstrat, som sedan härdades med ett UV-ljus för att omvandla dem till fasta geler. Omväxlande geler med hög salthalt och låg salthalt (röda och blå geler, respektive) trycktes på ett substrat, och alternerande katjonselektiva och anjonselektiva geler (gröna och gula geler, respektive) trycktes på ett andra substrat. När överlagd, dessa geler ansluter för att bilda en ledande bana av 612 tetramera gelceller som kan användas för att generera upp till 110 volt. Kredit:Anirvan Guha och Thomas Schroeder

    I ett försök att skapa en kraftkälla för framtida implanterbara teknologier, ett team som leds av Michael Mayer från universitetet i Fribourg, tillsammans med forskare från University of Michigan och UC San Diego, utvecklat en elektrisk ål-inspirerad enhet som producerade 110 volt från geler fyllda med vatten, kallas hydrogeler. Deras resultat visar potential för en mjuk kraftkälla att dra på ett biologiskt systems kemiska energi.

    Anirvan Guha, doktorand vid University of Fribourgs Adolphe Merkle Institute, kommer att presentera forskningen under Biophysical Societys 62:a årsmöte, hålls 17-21 februari, i San Francisco, Kalifornien. Inspirerad av den elektriska ålens förmåga att generera hundratals volt, Guha och hans kollegor staplade hydrogeler fulla av varierande styrkor av saltvatten.

    Joner är laddade atomer eller molekyler och när joner ackumuleras på vardera sidan av ett cellmembran, de bildar en jongradient. Forskarna skördade energi från den elektriska potentialen, eller spänning, över jongradienterna. När fler hydrogeler staplades ovanpå varandra, desto större spänningsökning. Forskarna kunde producera upp till 110 volt.

    För att stapla de tusentals individuella hydrogeler som krävs för att generera över 100 volt, forskarna använde en skrivare som "avsätter små droppar gel ... med precision och rumslig upplösning för att skriva ut en array på nästan 2, 500 geler på ett ark storleken på ett vanligt skrivarpapper, "Sa Guha.

    Teamets nästa mål är att öka strömmen som rinner genom hydrogelen. "Just nu, vi är i intervallet tiotals till hundratals mikroampere [den grundläggande enheten för att mäta en elektrisk ström], som är för låg för att driva de flesta elektroniska enheter, " sa Guha.

    I framtiden, forskargruppen hoppas att deras resultat kommer att hjälpa till att utveckla kraftkällor för implanterbara enheter som kan "använda de [jon] gradienter som redan finns i människokroppen, "Sa Guha." Då kanske du kan skapa ett batteri som kontinuerligt laddar sig själv, eftersom dessa joniska gradienter ständigt återupprättas i kroppen."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com