模仿电鳗，科学家设计出非硬质且不需要插入接通的超强电源

本周《自然》论文An electric-eel-inspired soft power source from stacked hydrogels报告了一种灵感源于电鳗的电源，它符合软体机器人的需求——非硬质且不需要插入接通。

电鳗的电器官和人造电器官运作的形态和机制。

Schroeder et al.

随着技术与生物体的融合不断推进，具有生物可相容性、机械顺从性并能捕捉生物系统内部化学能的电源成为一种必需。

这些照片描绘了打印的高压人造电器官。研究人员使用3D生物打印机将凝胶液滴阵列沉积到塑料基材上，并用紫外光将其固化、转化为凝胶。我们将高盐度和低盐度交替的凝胶（红色和蓝色）打印到一个基底上，并将阳离子选择性和阴离子选择性交替的凝胶（绿色和黄色）打印在第二个基底上。当叠加时，这些凝胶就会连接形成612个四聚体凝胶细胞的导电通路，可产生高达110伏的电压。

Thomas Schroeder & Anirvan Guha

电鳗可以产生高达100瓦特的强大电力击昏猎物，它所依赖的不是电池，而是成千上万的发电细胞，这些细胞堆叠在一起可以大量放电。瑞士弗里堡大学的Michael Mayer及同事开发了一种水凝胶基管状系统来模拟发电细胞的一些特征，并且精心设计了一个类似折纸一样的折叠结构，帮助控制放电。这样得到的电源能够产生和电鳗相仿的电压。

这些照片描绘了利用折纸方法，以相对较高的接触面积将凝胶薄膜重叠在一起。

Thomas Schroeder & Anirvan Guha

这是首个利用潜在生物可相容性材料制成的软体、柔性、透明的电器官。作者总结表示，如果下一代设计可以改进性能，则这些系统也许将打开移植物、可穿戴设备和其它移动设备电源供应的新大门。

ⓝ

Nature|doi:10.1038/nature24670

点击“阅读原文”阅读论文

An electric-eel-inspired soft power source from stacked hydrogels