Cá chình điện – cảm hứng tạo pin hydrogel tương thích sinh học

Thứ Tư, 05 Tháng Tám 202011:00 CH(Xem: 358)
Cá chình điện – cảm hứng tạo pin hydrogel tương thích sinh học
Lươn điện kết hợp ion kali và natri trong màng tế bào để làm vũ khí phóng điện tự vệ.

Trước giờ, lươn điện kết hợp ion kali và natri trong màng tế bào để làm vũ khí phóng điện tự vệ. Bắt chước hệ thống đó, các nhà nghiên cứu đã sử dụng thành phần natri và clorua của muối, hòa tan trong hydrogel.

Sau đó, hàng ngàn giọt gel mặn đã được in trên một tấm nhựa, xen kẽ với các giọt hydrogel của nước tinh khiết. Nhóm nghiên cứu sau đó đã tạo ra một tấm thứ hai các giọt xen kẽ được làm bằng Hydrogel chọn lọc.

Mỗi giọt cho phép một trong hai tích điện tích natri hoặc tích điện âm chloride đi qua.

Khi các tấm được ép cùng nhau, các dung dịch mặn kết hợp, các giọt chiết xuất sẽ làm cho ion natri và clorua trong các hướng đối nghịch và tạo ra dòng điện.

Nghiên cứu này được xuất bản trong tạp chí Nature, nó là thí nghiệm mới của các nhà khoa học và kỹ sư đến từ Đại học Michigan, Viện Adolphe Merkle tại Đại học Fribourg của Thụy Sĩ và Đại học California-San Diego.

Đồng tác giả của nghiên cứu, Max Shtein, phó giáo sư về khoa học và kỹ thuật vật liệu ở Michigan, cho biết: “Lươn điện đã phân cực và khử cực hàng ngàn tế bào ngay lập tức để ngăn ngừa những dòng điện thế cao này. Đó là một hệ thống hấp dẫn để nhìn từ khía cạnh kỹ thuật – các chỉ số hiệu suất, khối xây dựng cơ bản của cá chình và cách nó vận hành khả năng trên”.

Một thách thức đó là phải làm thế nào để sắp xếp đặc biệt các tế bào xen kẽ theo trật tự chính xác để chúng tạo ra một dòng điện khi kết hợp cùng một lúc.

Nhóm nghiên cứu đã giải quyết vấn đề này bằng kỹ thuật origami gọi là Miura, thường được sử dụng để gắn các tấm pin mặt trời vào vệ tinh để phóng. Các loại giọt khác nhau được xen kẽ theo một khuôn mẫu chính xác trên một tấm phẳng đã được ghi nhận theo dõi bằng laze bằng mô hình Miura. Khi áp lực được áp dụng, tấm nhanh gấp lại với nhau, xếp các ô đúng vị trí chính xác.

Theo các nhà nghiên cứu, mục tiêu bây giờ là nâng cao hiệu quả của thiết bị mới này, và một ngày nào đó có thể sử dụng nó để cấp điện cho thiết bị điện tử có thể cấy ghép hoặc đeo được. Cũng có một niềm tin rằng pin hydrogel có thể được cung cấp năng lượng bằng cách sử dụng các quy trình điện sinh học của cơ thể, giống như lươn điện. Nhưng trong khi một con lươn điện có thể cung cấp đến 600 volt, hệ thống hydrogel sẽ ít hơn rất nhiều.

“Các cơ quan điện ở lươn điện cực kì tinh vi; chúng tốt hơn nhiều so với năng lượng mà thiết bị này chúng tôi tạo ra”, Michael Mayer, giáo sư sinh lý học tại Viện Adolphe Merkle của Fribourg nói. “Nhưng điều quan trọng đối với chúng tôi là tìm ra những nguyên lý căn bản về những gì đang xảy ra”.

Theo Khoahoc

Gửi ý kiến của bạn
Tên của bạn
Email của bạn
Thứ Năm, 04 Tháng Giêng 201811:00 CH
Cô gái trong chương trình Bạn Muốn Hẹn Hò này đã đứa quyết định rất đúng đắn và thông minh khi từ chối hẹn hò
Thứ Ba, 02 Tháng Giêng 201811:00 CH
Xin nói về một thành phố tôi yêu, Cố Đô Huế. Tôi có may mắn để đến đây chỉ một lần nhưng tôi vẫn cảm nhận được nét đẹp cổ kính của thành phố này
Thứ Ba, 02 Tháng Giêng 201810:00 CH
Vừa rồi đi Melbourne tôi quá cảnh ở Kuala Lumper. Chuyến bay phần lớn có nhiều dân lao động Việt Nam. Tôi ngồi kế họ. Nghe được vài câu vui như.
Thứ Ba, 02 Tháng Giêng 20188:00 CH
Con người và trí tuệ là tài sản giá trị nhất của nền kinh tế và quốc gia. Vậy làm sao để một đất nước thu hút nhân tài để phát triển.
Chủ Nhật, 31 Tháng Mười Hai 20175:00 SA
Cách tốt nhất để tăng doanh thu thuế là gì? Đó chính là cắt giảm thuế. Nghe ngược với logic nhưng đó là sự thật. Thời Kennedy cũng đã thực hiện
Thứ Bảy, 30 Tháng Mười Hai 20178:00 CH
Ai cũng nói Việt Nam giỏi toán, cái này đúng một phần. Giỏi ở đây thực sự mà nói là học vẹt, nhồi kiến thức, nhồi công thức toán rồi thi lấy điểm. Còn tính ứng dụng thì rất ít.
Thứ Bảy, 30 Tháng Mười Hai 20177:00 CH
Khi con người sống thời hang động thì giải quyết vấn đề vệ sinh trong rừng, cho nên rất dơ và mất vệ sinh. Nhưng bây giờ đã sống trong
Thứ Tư, 27 Tháng Mười Hai 20179:33 SA
(HNPD) …các Cụ cao niên, hay ít nhất là lúc này cũng phải …over 5 chục tuổi, giới “ giang hồ, đường phố “ kêu là…” trên 5 bó “, là những người..rành… 6 câu vọng cổ về lịch sử Việt Nam cận đại. Hơi kho khó đấy nghe quý vị ...
Thứ Tư, 27 Tháng Mười Hai 20173:30 SA
Vô thẳng vấn đề để khỏi mất thời gian. Tôi đã làm việc với người Việt ở mọi thành phần – từ bần nông cho tới trí tức, trong và ngoài nước. So với những nhóm khác thì dân
Thứ Ba, 26 Tháng Mười Hai 201711:00 CH
Chuyện này cũ, nhiều người kể rồi, không có gì mới, nhưng tôi muốn viết. Thời chiến tranh Việt Nam, không biết chính xác là năm nào, cứ cho là thời ông Diệm đi, tức năm 1955-1963