科学家们制造了一个可在人体内使用的发电机
2017-09-22 15:17:03
作者：本网整理 来源：威锋网
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绿色能源。而现在，一组科学家已经把这个古老的概念应用到了新的领域，比如我们身体的内在空间。这是否可以用来为下一代的植入物和纳米材料提供动力？这就是复旦大学的研究人员所想的。
人的心脏在平均寿命中会跳动大约 25 亿次，血液以每小时 3 至 4 英里的速度移动，这是一般人走路的速度。利用这些能量可以提供重要的动力。研究人员已经达到了一个里程碑，即首次尝试利用身体来发电。
水力发电有许多优点，与风能或太阳能不同，水总是流动的，因此它是一个稳定可靠的来源。只要人活着，血液也会流动。科学家们之前曾经推测，人体内的发电机是可行的，然而，实现这一目标仍然很可能，研究人员想到了一个新颖的方法。
这基本上跟水力发电的原理是一样的，水力发电厂需要大型、重型而且很复杂的设备，我们怎么把这些设备缩小到纳米级呢？研究人员放弃了这个想法，转而设计并打造了一种纤维状的流体纳米发生器（FFNG）。把这种不到一毫米厚的纤维浸入盐水溶液中，它就会产生能量。
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。研究人员想到的办法就是用 FFNG 将碳纳米管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、稳定。整个纤维只有不到半微米厚。此外，它们是灵活的，可伸缩的，能够持续 100 万个周期。经过测试，它的效率比以前的模型高出 20%。
为了测试新的办法，研究人员将 FFNG 连接到电极上，然后浸入盐水溶液中。流体在纤维上流动产生电流，同时也破坏纤维的自然电荷分布的对称性。内外层之间的电荷梯度不同产生了大量能量，当流体经过它适，这种干扰会持续下去，因此它能不断泵出能量。研究人员已经在青蛙体内进行了成功的试验。
FFNG 的用途很多，它可能会被编入面料，提供更大的作用，比如可穿戴电子产品，你可以把手机塞进自己的夹克或者衬衫中进行充电。或者用它驱动维持健康的纳米材料，比如心脏起搏器等等。
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