Создан «искусственный электрический орган», который вырабатывает энергию

Ученые всегда ищут более безопасные и более естественные способы добычи электрической энергии. Особенно когда речь идет о питании устройств, которые находятся внутри наших тел, например кардиостимуляторов, протезов и других. Есть несколько организмов на Земле, которые преуспели в выработке собственной энергии, и одним из них является электрический угорь. Ученые вдохновились этим живым существом и создали многообещающее самозаряжающееся устройство, которое в будущем может стать отличным источником питания для самых маленьких электронных устройств.

Электрический угорь генерирует напряжение через целые ряды тонких клеток, которые распределены по всему телу животного. Как электроды, эти клетки создают электричество, позволяя ионам натрия спешить на один конец, а ионам калия – на другой. Напряжение, создаваемое каждой клеткой, невелико, но все вместе они могут генерировать до 600 В.

Чтобы воссоздать этот эффект, исследователи из Университета Фрибурга, Мичиганского и Калифорнийского университетов обратились к различию в солености между пресной и морской водой. Они осаждали гидрогель, используя ионопроводящие капли на прозрачных пластиковых листах, которые отделялись друг от друга специальными мембранами. Эффект обратного электродиализа позволил ученым получать энергию из-за разницы концентраций соли в воде.

Устройство, которое команда исследователей называет «искусственным электрическим органом», пока не может вырабатывать достаточное количество энергии для того, чтобы питать даже самый простой электронный прибор. Однако у ученых есть идеи относительно того, как повысить эффективность подобного источника энергии.

Исследование было опубликовано в журнале Nature.