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生物发电?在未来能源史上会有一席之地! - 少数派
2016-05-03 · via 少数派

近年来估计已经有不少人在电影、电视剧、书籍或者电视节目当中接触过“仿生学”这个词了,然而却真的很少有人停下来想一想这些惊人设备的能量来自于哪里。

在好莱坞,一些有想法的人在仿生设备上慢慢地做出了一点东西。天行者卢克就已经停止了在自己的仿生手臂上更换电池,因为这么做不要说酷了,更不能被放进电影里面丢人。当然,好莱坞并不是真正的现实生活,现实当中的仿生需要完整的动力解决方案。因为要给心脏起搏器换电池所以每5至7年就要动一次手术的人一定觉得这是一个大麻烦,也不会觉得这样的解决方案会给病人带来实际的帮助,反而还会带来新的麻烦。

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在学术上,假体和仿生是有很大区别的。

假体或者说假肢的存在是作为身体的替代品而存在的,而仿生在另外一方面的功能则更像是修复原有的功能,甚至在某些方面超过原有的能力。现在随着3D生物打印技术的提高,仿生技术的发展前景道路似乎是没有穷尽的。

仿生科学的发展为视觉、听觉的恢复和提高已经带来了很喜人的成绩了,而对于截肢病患和糖尿病患来说,仿生科学将伴随着其内在动力能源的突破性发展,取得重大突破。甚至,可能会创造医学史的奇迹。

目前,带有动力的假体很多都需要充电或者是定期更换电池来保证其内在足够的动力。而其他一些不带有动力的假体甚至还要求在身体或者其他肌肉上装载更多的装置,但这些装置的功能都还很有限。

其实许多人都在生物学上去取得灵感,比如说电鳗和其他哺乳类动物。目的当然还是为了避免给仿生设备置换电源,想要做的是通过电致细胞的所产生的能量来注入仿生设备。而这些细胞所能够产生的能量可能很多人想象不到,如果像电鳗释放一次电量,足够点燃600W的灯饰,相当于一整棵圣诞树的灯饰。虽然尚未开发成功,但是有关电致细胞植入到体内并且释放电能的一些新型人工假体已经引起了大家的一些猜测。这项技术的关键在于如何发电并且如何控制电量的输出。

piezo-rubber-chips.jpg

另外一种可能的仿生能源解决方案就是依靠太阳能,斯坦福大学的研究人员已经研发了一款太阳能仿生眼睛。当然解决方案的目的就是去解救失明。不幸的是,植入物仍然需要专业的眼镜与一个安装的摄像头,发送脉冲红外像素到视网膜,难就难在这里。

还有一种为仿生设备解决能量问题的方案,那就是依靠运动来产能。普林斯顿大学的工程师已经开发出了发电橡胶薄膜、嵌入生物硅的纳米陶瓷带,这些小玩意都能够在运动的时候产出能量。生物技术启动电力公司开发的PowerWalk系列动力系统也能够通过运动给混合动力的汽车提供足够的能量。

如果这些方案都能够完整地实现并注入体内,在以后可能就没有电池存在的必要了。希望的是,这些方法足够成熟,成熟到可以满足恒定充电的目标。虽然我们还离得很远,但是我们可以期待这一天的到来。