อุปกรณ์ที่เหมือนแบตเตอรี่จะเลียนแบบการประจุที่สะสม สล็อตเว็บตรง แตกง่าย ในเซลล์ของสัตว์แหล่งพลังงานใหม่มีความคล้ายคลึงที่น่าตกใจกับอวัยวะที่ผลิตกระแสไฟฟ้าภายในปลาไหลไฟฟ้า
อวัยวะของปลาไหลไฟฟ้าประดิษฐ์เหล่านี้ประกอบด้วยพอลิเมอร์ที่มีน้ำเป็นส่วนประกอบที่เรียกว่าไฮโดรเจล อุปกรณ์คล้ายแบตเตอรี่ที่อ่อนนุ่มและยืดหยุ่นดังกล่าว ซึ่งอธิบายออนไลน์เมื่อวันที่ 13 ธันวาคมในNatureสามารถให้พลังงานแก่หุ่นยนต์แบบนิ่มหรือเทคโนโลยีสวมใส่และฝังเทียมเจเนอเรชันถัดไป
Jian Xu วิศวกรจากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐลุยเซียนาในแบตันรูชกล่าวว่า “เป็นวิธีที่ชาญฉลาดมาก” ในการสร้างแหล่งพลังงานที่เข้ากันได้ทางชีวภาพและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และ “มีอนาคตที่สดใสสำหรับการค้าขาย” กล่าว
แหล่งพลังงานชนิดใหม่นี้สร้างแบบจำลองตามแถวของเซลล์ที่เรียกว่าอิเล็กโทรไซต์ในอวัยวะไฟฟ้าที่ไหลไปตามร่างกายของปลาไหลไฟฟ้า
เมื่อปลาไหลกัดเหยื่อ อะตอมของโพแทสเซียมและโซเดียมที่มีประจุบวกภายในและระหว่างเซลล์เหล่านี้จะไหลไปที่หัวของปลาไหล ทำให้อิเล็กโตรไซต์แต่ละส่วนเป็นบวกและส่วนปลายเป็นลบ การตั้งค่านี้จะสร้างแรงดันไฟฟ้าประมาณ 150 มิลลิโวลต์ในแต่ละเซลล์ Michael Mayer นักชีวฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัย Fribourg ประเทศสวิตเซอร์แลนด์ อธิบายว่า แรงดันไฟฟ้าของอิเล็กโตรไซต์เหล่านี้รวมกันเหมือนกับกลุ่มแบตเตอรี่ AAA ที่ให้พลังงานกับไฟฉาย รวมแล้ว อิเล็กโทรไซต์ของปลาไหลสามารถสร้างโวลต์ได้หลายร้อยโวลต์
เมเยอร์และเพื่อนร่วมงานของเขาผสมไฮโดรเจลสี่ชนิด ซึ่งเมื่อจัดคิวตามลำดับเฉพาะ จะเลียนแบบหน้าที่ของอิเล็กโทรไซต์ นักวิจัยได้คิดค้นกลยุทธ์สองสามวิธีในการร้อยเซลล์เทียมสี่เจลกับเซลล์อื่น เทคนิคหนึ่งเกี่ยวข้องกับการพิมพ์กริดไฮโดรเจลลงบนแผ่นโพลีเอสเตอร์สองแผ่น แล้วจึงวางแผ่นหนึ่งทับอีกแผ่นหนึ่งเพื่อให้ไฮโดรเจลตัดกันเหมือนฟันซิป อีกทางหนึ่ง การพิมพ์ไฮโดรเจลทั้งหมดบนแผ่นเดียวแล้วพับแผ่นที่ซ้อนกันเป็นเจลเหมือนแพนเค้ก
นักวิจัยได้ออกแบบองค์ประกอบทางเคมีของไฮโดรเจลทั้งสี่เพื่อให้ทันทีที่เจลทั้งหมดของเซลล์เดียวสัมผัสกัน อะตอมโซเดียมที่มีประจุบวกของพวกมันจะพุ่งไปที่ปลายด้านหนึ่งของรายการและอะตอมของคลอไรด์เชิงลบก็ไหลเข้าหาอีกด้านหนึ่ง เซลล์เทียมสี่เจลแต่ละเซลล์สร้างกระแสไฟฟ้าได้ 130 ถึง 185 มิลลิโวลต์ เช่นเดียวกับเซลล์ไฟฟ้าจริง และเซลล์ปลาไหลประดิษฐ์ 612 เซลล์ที่ผลิตควบคู่กันนั้นผลิตไฟฟ้าได้ 110 โวลต์ ซึ่งคล้ายกับของเต้าเสียบในครัวเรือน
น่าเสียดายที่อวัยวะของปลาไหลประดิษฐ์นั้นไม่ได้มีประสิทธิภาพเท่ากับอวัยวะของพวกมันทางชีววิทยา Mayer กล่าว ดังนั้นระบบไฮโดรเจลที่สร้างขึ้นสำหรับการศึกษานี้สามารถให้พลังงานแก่เครื่องมือที่ใช้พลังงานต่ำมากเท่านั้น “อุปกรณ์ที่เราใกล้จะจ่ายไฟมากที่สุดน่าจะเป็นเครื่องกระตุ้นหัวใจ” เมเยอร์กล่าว แต่เขาคิดว่าการปรับแต่งการตั้งค่าไฮโดรเจลให้เลียนแบบอวัยวะไฟฟ้าของปลาไหลจริง ๆ อย่างใกล้ชิดยิ่งขึ้น เช่นการพิมพ์เจลทินเนอร์ อาจทำให้แหล่งพลังงานเหล่านี้อุ้มน้ำได้มากขึ้น
เมเยอร์ยังต้องการคิดหาวิธีใหม่ในการชาร์จอวัยวะเทียม
ปัจจุบันนักวิจัยต้องต่ออุปกรณ์เข้ากับแหล่งพลังงานภายนอกที่ขับอนุภาคที่มีประจุของไฮโดรเจลกลับไปยังตำแหน่งเริ่มต้น เหมือนกับการเสียบแบตเตอรี่เข้ากับแท่นชาร์จ
“อย่างน้อยสำหรับฉัน จอกศักดิ์สิทธิ์คือการออกแบบสิ่งนี้ เพื่อให้สามารถชาร์จตัวเองภายในร่างกายได้” เมเยอร์กล่าว เขาจินตนาการถึงอวัยวะของปลาไหลประดิษฐ์ที่ดักจับพลังงานที่กักเก็บไว้โดยการแยกประจุตามธรรมชาติทั่วร่างกาย เช่น ระหว่างกระเพาะอาหารซึ่งมีประจุบวกและเนื้อเยื่อรอบข้าง แหล่งพลังงานที่ยืดหยุ่น เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และโปร่งใสดังกล่าวอาจเพิ่มพลังงานให้กับเซ็นเซอร์ตรวจสุขภาพที่ฝัง ปั๊มอินซูลิน หรือคอนแทคเลนส์ไฮเทคที่ฉายภาพเสมือนจริงบนแนวสายตาของผู้สวมใส่
การค้นพบนี้อาจบ่งชี้ว่าเซมิคอนดักเตอร์ 2 มิติบางชนิดมีอุณหภูมิหลอมเหลวต่ำ เช่นเดียวกับพลาสติก ซึ่งอาจส่งผลต่อการใช้งานในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ในอนาคตหรือไม่
นิวเคลียร์ฟิวชันยังไม่ส่งพลังงานสะอาดอำนาจภายใน 30 ปี ดร. เดวิด เจ. โรสกล่าว ดร. เดวิด เจ. โรส บอกว่า การพัฒนาอย่างเต็มรูปแบบสามารถเริ่มต้นได้ภายในห้าปี แต่อาจต้องใช้เวลา 20 ถึง 30 ปีเกินกว่านั้นก่อนที่ฟิวชั่นจะเคลื่อนเข้าสู่โครงข่ายไฟฟ้า แม้ว่าเขาคาดการณ์ — ข่าววิทยาศาสตร์ , 17 กุมภาพันธ์ 2511
รัฐบาลและสตาร์ทอัพภาคเอกชนยังคงพยายามต่อสู้กับเทอร์โมนิวเคลียร์ฟิวชัน ซึ่งเป็นกระบวนการที่จุดไฟให้ดวงดาวและจุดชนวนระเบิดไฮโดรเจน เพื่อพลังงานสะอาด โดยมีความคืบหน้าจำกัด ( SN: 2/6/16, p. 18 ) โครงการที่กำลังดำเนินอยู่ที่ใหญ่ที่สุดโครงการหนึ่งคือ ITER ในฝรั่งเศส ซึ่งเป็นความพยายามระดับนานาชาติในการสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิวชันแบบแม่เหล็กเครื่องแรกที่สูบฉีดพลังงานมากกว่าที่ใช้ไป ITER วางแผนที่จะพลิกเครื่องในปี 2025 การคาดคะเนในแง่ดีทำให้โรงไฟฟ้าฟิวชันแห่งแรกบนกริดมีขึ้นไม่ช้ากว่าปี 2040 สล็อตเว็บตรง แตกง่าย / ซีรีย์จีน พากย์ไทย
