Węgorz elektryczny zainspirował międzynarodowy zespół naukowców do stworzenia elastycznej baterii, która w przyszłości ma zasilać rozruszniki serca, monitoring stanu zdrowia pacjenta, czy nawet w dalszej perspektywie soczewki kontaktowe z zintegrowanymi wyświetlaczami dla rzeczywistości rozszerzonej. Ogniwo wytwarza potencjał do 110 V – znacznie mniej niż prawdziwy węgorz, ale nie to jest najistotniejsze w tym kroku na drodze rozwoju elastycznych źródeł energii elektrycznej.

Reklama

Węgorz elektryczny może wygenerować ładunek elektryczny zdolny ogłuszyć zwierzę wielkości konia. Stworzone w laboratorium ogniwo nie jest nawet po części tak silne, ale to dobry początek do stworzenia takich, które nie będą tak toksyczne lub tak duże, jak wykorzystywane dzisiaj baterie.

Naukowcy z Uniwersytetu w Michigan, Instytutu Adolfa Merkle w Fryburgu w Szwajcarii i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego opracowali unikatowe ogniwo, które jest w stanie transportować naładowane jony przez specjalną membranę i generować energię elektryczną.

Zespół wytworzył unikatowe ogniwo, drukując jedną na drugiej warstwy specjalnych kropel, wykonanych z sodu i chloru rozpuszczonych w hydrożelach. Na jednym arkuszu znajdują się na przemian krople słonej i słodkiej wody, a na drugim arkuszu jonoselektywne hydrożele. Materiały te pozwalają na przenikanie albo dodatnio naładowanych jonów sodu, albo ujemnie naładowanych jonów chloru.

Po złożeniu ze sobą obu arkuszy i szeregowym połączeniu poszczególnych mikrobaterii przez system płynie prąd w przeciwnych kierunkach, co jest wywołane przenikaniem jonów sodu i chloru.

Dodatkowo, aby poprawić wydajność ogniwa, naukowcy wykorzystali tzw. Złożenie Miura – technikę składania papieru w Origami. Ten rodzaj złożenia stosuje się między innymi w ogniwach fotowoltaicznych satelitów kosmicznych, które rozkładają się dopiero na orbicie.

Produkcja ogniwa jest prosta, wystarczy wydrukować specjalny wzór kropli na pojedynczym arkuszu, naciąć go z pomocą plotera laserowego i złożyć tak, aby krople zaczęły generować prąd elektryczny.

Jak tłumaczy profesor Maks Shtein z Michigan: „Węgorz generuje prąd elektryczny, polaryzując i depolaryzując naraz tysiące ogniw, co daje mu impuls wysokiego napięcia. To fascynujący system, z punktu widzenia inżyniera, dlatego też postanowiliśmy mu się przyjrzeć i spróbować go skopiować”.

Prace są na wstępnym etapie badań, ale już pierwszy opis tego wynalazku ukazał się w prestiżowym czasopiśmie „Nature” w grudniu zeszłego roku.

Źródło: Uniwersytet Michigan

Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.