@ 2017.09.17 , 17:00
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科学家们正在研究体内发电机

科学家们正在研究体内发电机
credit: 锐景创意

水力发电可以追溯到几千年前。如今,水坝和大瀑布向世界各地提供着绿色能源。现在,一组科学家已经将这种古老的概念运用到新的领域,内部空间,特别是我们自己的身体。研究人员正在考虑这是否能为下一代的植入和纳米材料提供动力。

在人的平均寿命中,心脏会跳动约15亿次,血液以每小时3-4英里的速度流动,这相当于一般人走路的速度。利用这些能量能够提供重要的性能。研究人员目前已经达到了一个重要的里程碑,这是世界上第一次尝试用身体来发电。

水力发电有许多优点。与风能和太阳能不同,水总是流动的,所以相对来说它仍是一个稳定可靠的来源。只要人活着,血液也会不断流动。科学家们曾推测,以此实现发电是可能的。然而,过程仍然很困难。研究团队想出了一个新颖的办法。

这基本上和水力发电的原理是一样的。水力发电厂中需要大型、重型且复杂的设备。怎么才能把它们缩小到纳米级呢?研究人员放弃了这个想法,转而设计并发明了一种纤维状流体纳米器(FFNG)。将这种不到一厘米厚的纤维浸入盐水溶液中时,它会产生能量。

碳纳米管是世界上最强大的物质之一。它们可以被旋转或排列成薄片。FFNG能够将碳纳米管薄片包裹在聚合物的核心上。碳纳米管不仅具有电活性,而且强韧且稳定。它们非常小,整个纤维只有不到半微米厚。此外,它们很灵活、可伸缩,能够持续一百万个周期左右。经过测试,它的效率要比以前的模型高上20%左右。

研究人员将FFNG连接到电极上,然后浸入盐水溶液中。流体在纤维上流动并产生了电流,同时也会破坏纤维的自然电荷分布的对称性。内部层和外层之间电荷的梯度不同,产生了大量的能量。当流体经过它时,这种干扰会持续下去,并不断地泵出能量。研究人员第一次在青蛙体内植入该设备后已经取得了理想的结果。

FFNG也有可能发挥更广泛的作用。或许你可以利用流动的血液给你的手机充电;它也可以被放进血管里,作为维持健康的纳米材料,例如心脏起搏器;同时也可以用来治疗疾病,比如最近为杀死癌细胞制造纳米钻头;它还可以作为传感器或内部健康检测器的电源。

本文译自 bigthink,由译者 镜子大王 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 28+1

  1. 東雲工機
    @1 month ago
    3565329

    这个如果做成了,心脏病患者有福了,心脏起搏器换电 池风险极高

    [40] XX [2] 回复 [0]
  2. 脑子坏掉了
    @1 month ago
    3565330

    第一反应居然是怒火攻心……

    [12] XX [0] 回复 [0]
  3. 脑子坏掉了
    @1 month ago
    3565331

    以后一次玩太久游戏可能真的会心累……

    [16] XX [0] 回复 [0]
  4. 胸针
    @1 month ago
    3565332

    用爱发电?

    [35] XX [1] 回复 [0]
  5. 黑夜里的网子
    @1 month ago
    3565333

    锡安之路。

  6. Vincent
    @1 month ago
    3565345

    黑客帝国。。

  7. Vincent
    @1 month ago
    3565349

    这不是黑客帝国嘛

  8. 田村由加莉
    @1 month ago
    3565362

    原来真的可以用爱发电

  9. 3565363

    难道发电是不需要额外的能量么?

    手摇发电机如果接上用电器后,摇动摇把的阻力会增加,这说明摇动摇把时需要做额外的功以转化为电能。

    放入人体的发电机,势必会造成身体某个部位产生额外的负荷,心负荷增加会造成心肌肥大,利用离子浓度差发电会造成盐平衡紊乱。并没有进化到太好的人体中这些机能本来就是处在一个微妙的平衡里,以打破这种平衡为代价去发一点电能,恐怕是得不偿失

    [72] XX [6] 回复 [3]
  10. hhhhhhha
    @1 month ago
    3565374

    身体越强壮的人可以驱动的道具越强力

  11. 躁郁狂
    @1 month ago
    3565379

    用心脏发电给手机充电?这不划算啊

  12. 乌拉拉
    @1 month ago
    3565385

    黑客帝国别想了,拿人发电这种亏本亏到内裤都不剩的事AI才不会去做得。光是每天为保持体温散发出去的能量就多少了,更不用说为了喂活人生产的那些营养液。直接烧柴发电来的都好很多。

    [25] XX [0] 回复 [0]
  13. 小家雀儿
    @1 month ago
    3565388

    不是更容易引起栓塞么。。。

  14. 弯仔
    @1 month ago
    3565389

    预计500年后研究成功

  15. 专门来说下
    @1 month ago
    3565390

    …这样的话,会加重心脏的负担吧。

  16. UC震惊部部长
    @1 month ago
    3565401

    那以后是不是就能修炼了

  17. solatrader
    @1 month ago
    3565431

    要、要把这个棒状物塞进体内么……

  18. 口胡
    @1 month ago
    3565445

    形成血栓?

  19. tc0909
    @1 month ago
    3565453

    Matrix指日可待

  20. 江门佬
    @1 month ago
    3565543

    活塞运动估计发电量最大

  21. 飞行的铁驴
    @1 month ago
    3565613

    如果这东西能完全供给心脏起搏器的能量的话,那岂不是永动机了?心脏起搏器用来保证血液流动,血液流动的一部分动能通过这个材料转化为心脏起搏器的能源,好违和。。。

    [0] XX [11] 回复 [0]
  22. 脑子坏掉了
    @1 month ago
    3565923

    起搏器并不给心脏肌肉供给能量,只是用电脉冲控制心肌收缩的节律

  23. 美少女壮士
    @1 month ago
    3565959

    会不会增加心脏的负担?

  24. 3566003

    若干年后,第一批用体内供电的武器开始测试,科学家们选择了用语音控制的方法来实现命令触发:比如“fireball”……

  25. 哈哈哈菊花茶
    @1 month ago
    3566058

    根据能量守恒定理的话,那是不是要吃多一点。

  26. 潘无道
    @1 month ago
    3566186

    动力炉好痛

  27. 拖鞋抽脸
    @1 month ago
    3566201

    杨教授笑而不语

  28. dualshock
    @1 month ago
    3566313

    不用,只要穿上毛衣,我就能发电了!

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