南アメリカのアマゾン川とオリノコ川流域の池や小川の泥底に沿って滑り落ちる電気ウナギは、馬を足から叩き落とすのに十分な衝撃を引き起こす可能性があります。 その力は、ウナギが狩りをしているときや脅されていると感じたときに放電する電気細胞と呼ばれる細胞から得られます。
現在、研究者はこれらのウナギ（実際には技術的にウナギではなく、魚の一種）からインスピレーションを得て、ペースメーカー、センサー、人工装具などの人体の電気機器にいつか動力を与えることができる新しい電源を開発しています臓器。
ミシガン大学の研究員である材料科学者のマックス・シュテインは、電気ウナギは体内の数千の細胞の充電と放電を同時に同期させることができると言います。
「数千個のセルを同時に（ほんの一瞬で）非常に迅速に処理することを考えている場合、それはかなり賢い配線スキームです」と彼は言います。
電気ウナギの電気細胞は大きく平らで、数百個が水平に積み重なっています。 それらが積み重ねられる方法のために、セルの小さな個々の電圧は大きなキックになります。 これは、周囲の組織が電気細胞を絶縁しているため、電圧が魚の前の水に順方向に流れて（獲物や脅威を気絶させたり殺したり）後に戻って完全な回路を形成するためです。
フリブール大学のShteinの共同研究者Michael Meyer率いるチームは、水ベースのヒドロゲルに溶解したナトリウムと塩化物で作られた約2, 500ユニットを作成して、ウナギの生理学をコピーしようとしました。 彼らは、プラスチックの長いシート上にヒドロゲルの小さな多色ボタンの列を印刷し、塩辛いヒドロゲルを水だけで作られたものと交互にしました。 次に、電荷選択性ヒドロゲルの2枚目のシートを印刷し、それぞれが正に帯電したナトリウムゲルまたは負に帯電した塩化物ゲルを通過させます。 特別な折り紙技術を使用してシートを折り畳むと、交互のゲルが触れて電気を生成しました。 このシステムは110ボルトを生成しました。これはまともな衝撃ですが、より薄く低抵抗のセルを持つウナギの出力よりもはるかに小さいものです。
生理食塩水（赤）および淡水（青）ヒドロゲルのシート上の電荷選択性ヒドロゲル（ミシガン大学） フリブール大学とカリフォルニア大学サンディエゴの研究者も参加したチームは、先月、 Nature誌にプロトタイプについて書いた。
ハイドロゲルシステムは柔らかく柔軟であるため、ハードバッテリーによって動きが妨げられるソフトボディロボットの潜在的に優れた電源になる可能性があります。 また、鉛などの従来のバッテリーの潜在的に有毒な成分も含まれていません。 また、システムは生体組織ではなく人工的なコンポーネントで構成されているため、免疫拒絶の可能性は低くなります。
研究者は、ハイドロゲル膜を薄くすることでシステムのパワーを上げることができることを望んでいます。 彼らはまた、ウナギの独自の体液を使用して、エレクトロサイト間の電解質濃度の違いを維持する能力を模倣したいと考えています。 これにより、外部入力なしで埋め込み型デバイスに恒久的に電力を供給できるようになります。
「電気ウナギのバイオ電池の美しさは、それらが働く原理がシンプルであり、電流を生成するために動く荷電粒子が簡単に利用できることです。テキサス大学オースティン校の神経科学の教授で、電気ウナギを研究しているハロルド・ザコンは言う。 「電気器官の細胞は細胞膜を横切ってイオンを移動させることで充電されるため、壁や外部電源に接続する必要はありませんが、身体のエネルギーに頼って充電を続けます。」
