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科學(xué)家們制造了一個(gè)可在人體內(nèi)使用的發(fā)電機(jī)

2017-09-22 15:17:03 作者：本網(wǎng)整理來(lái)源：威鋒網(wǎng) 分享至：

水力發(fā)電可以追溯到幾千年前，如今水壩和大瀑布向世界各地提供綠色能源。而現(xiàn)在，一組科學(xué)家已經(jīng)把這個(gè)古老的概念應(yīng)用到了新的領(lǐng)域，比如我們身體的內(nèi)在空間。這是否可以用來(lái)為下一代的植入物和納米材料提供動(dòng)力？這就是復(fù)旦大學(xué)的研究人員所想的。

人的心臟在平均壽命中會(huì)跳動(dòng)大約 25 億次，血液以每小時(shí) 3 至 4 英里的速度移動(dòng)，這是一般人走路的速度。利用這些能量可以提供重要的動(dòng)力。研究人員已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)里程碑，即首次嘗試?yán)蒙眢w來(lái)發(fā)電。

水力發(fā)電有許多優(yōu)點(diǎn)，與風(fēng)能或太陽(yáng)能不同，水總是流動(dòng)的，因此它是一個(gè)穩(wěn)定可靠的來(lái)源。只要人活著，血液也會(huì)流動(dòng)。科學(xué)家們之前曾經(jīng)推測(cè)，人體內(nèi)的發(fā)電機(jī)是可行的，然而，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)仍然很可能，研究人員想到了一個(gè)新穎的方法。

這基本上跟水力發(fā)電的原理是一樣的，水力發(fā)電廠需要大型、重型而且很復(fù)雜的設(shè)備，我們?cè)趺窗堰@些設(shè)備縮小到納米級(jí)呢？研究人員放棄了這個(gè)想法，轉(zhuǎn)而設(shè)計(jì)并打造了一種纖維狀的流體納米發(fā)生器（FFNG）。把這種不到一毫米厚的纖維浸入鹽水溶液中，它就會(huì)產(chǎn)生能量。

碳納米管是世界上最強(qiáng)大的物質(zhì)之一，它們可以被旋轉(zhuǎn)或排列成薄片。研究人員想到的辦法就是用 FFNG 將碳納米管包裹在聚合物的核心上。碳納米管不僅具有電活性，而且強(qiáng)韌、穩(wěn)定。整個(gè)纖維只有不到半微米厚。此外，它們是靈活的，可伸縮的，能夠持續(xù) 100 萬(wàn)個(gè)周期。經(jīng)過(guò)測(cè)試，它的效率比以前的模型高出 20%。

為了測(cè)試新的辦法，研究人員將 FFNG 連接到電極上，然后浸入鹽水溶液中。流體在纖維上流動(dòng)產(chǎn)生電流，同時(shí)也破壞纖維的自然電荷分布的對(duì)稱性。內(nèi)外層之間的電荷梯度不同產(chǎn)生了大量能量，當(dāng)流體經(jīng)過(guò)它適，這種干擾會(huì)持續(xù)下去，因此它能不斷泵出能量。研究人員已經(jīng)在青蛙體內(nèi)進(jìn)行了成功的試驗(yàn)。

FFNG 的用途很多，它可能會(huì)被編入面料，提供更大的作用，比如可穿戴電子產(chǎn)品，你可以把手機(jī)塞進(jìn)自己的夾克或者襯衫中進(jìn)行充電。或者用它驅(qū)動(dòng)維持健康的納米材料，比如心臟起搏器等等。

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責(zé)任編輯：殷鵬飛

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