Tutkijat innoittavat vahvoja sähkökala-akkuja tuottamaan uusimmat generaattorit
Voimakkaita sähkökaloja, joita edustavat sähköalustat, kehon sähköntuotantoelimet voivat tuottaa sähköä, jolla on korkea muuntokurssi lähes 100%. Japanin fysikaalisen kemian instituutin tutkimusryhmä on kehittänyt uudenlaisen generaattorin, joka käyttää sähköntuotantoelinten periaatetta.
Ryhmä käytti stimulaatiota elävään elektroforeesiin muutaman päivän kuluessa kaappauksesta, jolloin huippuvirta oli 19 volttia ja huippuvirta 8 ampeeria hyvin lyhyessä ajassa 10 millisekunnissa. He käyttävät myös pulssivirtaa menestyksekkäästi käynnistämään LED-valo ja varastoimaan sähköä kondensaattoriin. Tallennettu teho voi aiheuttaa LED-valon säteilemisen pitkään ja ajaa miniauto.
Tiimi myös mitasi poistettujen elinten tehon tuottavuuden. Ne liittäneet elektrodit generaattorin ylä- ja alaosaan ja asettivat 7 injektioneulaa positiiviselle puolelle. Jokainen injektioneula pistettiin samanaikaisesti 0,25 ml: lla 1 mM asetyylikoliiniliuosta. Koetulokset osoittivat huipputason 91 mV ja huippuvirta 0,25 mA. Sähköntuotantoaika oli pidempi kuin elävän elektroforeesin aika yli 1 minuutin ajan. Kun ruisku nostettiin 20 ° C: seen, huippujännite nostettiin 1,5 volttiin ja huippuvirta oli 0,64 mA.
Tutkimusryhmä istutti komponentit generaattorielimiin generaattorin prototyypin luomiseksi. Ne leikkaavat tehoelimen 3 cm: n kulmakalvotyypiksi ja kiinnittävät sen alumiinista ja silikageelistä valmistettuun säiliöön. Todettiin, että huippujännite oli 1,5 volttia ja huippuvirta oli 0,25 mA, kun kyseessä oli 16 elementtiä lineaariliitännässä.
Elektroforeesi käyttää ionipumppua, joka tavallisesti esiintyy solukalvossa solunsisäisen ja ekstrasellulaarisen ionipotentiaalin (potentiaaliero) muodostamiseksi käyttäen adenosiinitrifosfaattia (ATP). Samanaikaisesti hermovälineiden päästöt vapauttavat asetyylikoliinin hermovälittäjäaineen, joka stimuloi ionikanavaa solukalvoissa ja solujen ulkopuoliset natriumioneja välittömästi virtaavat soluun sähkön tuottamiseksi. Generaattorielementin solukalvo kertyy lukuisiin ionipumppuihin ja ionikanaviin, mikä lisää virran tiheyttä. Solujen lineaarinen säiliö tuottaa suurta lähtötehoa. Koska eDonkey on vaikea saada suuria määriä, tutkimusryhmä keinotekoisesti tuottaa generaattoreita tulevaisuudessa yhdistämällä mikroni- ja nanofluiditeknologiat ja kehittämällä solurakenteita alhaalta ylös molekyylin pohjalta kehittämään samoja materiaaleja kuin teho sukupolven solut.
