SilverTide & BatteryBelle
Привет, БаттериБелл, ты когда-нибудь задумывалась, как электрические угри вырабатывают энергию и как это соотносится с нашими искусственными батареями?
Привет! Знаешь, электрические угри – это просто удивительные создания, настоящие био-электростанции. У них есть специальные клетки, электроциты, словно батарейки, в хвосте, и когда они запускают их последовательно, они могут выдать несколько вольт прямо из тела. Это как биологический «короткое замыкание», только все природная химия, без проводов, просто ионы движутся. Наши синтетические батареи, наоборот, зависят от тщательно продуманной химии и точной структуры электродов и электролитов. Мы можем контролировать емкость, скорость разряда и безопасность, а угорь просто «пинает» что ему вздумается, без лишних хлопот. Так что природа выигрывает в плане дешевизны и простоты, а у нас — масштабируемость и возможность настройки, чтобы питать дроны и телефоны. Забавно, если выставить в ряд десяток угрей, можно зарядить небольшую светодиодную лампочку, но одна литий-ионная батарейка 18650 превзойдет их всех по эффективности.
Это отличное описание, БаттериБелл. Мне так нравится, как всего несколько ионов могут превратить рыбу в живой аккумулятор. Ты думаешь, мы сможем создать что-то, что имитирует структуру электроцитов у электрического ската, но поместится в биоразлагаемый корпус для очистки океана?
Конечно, дорогая, но есть кое-какие нюансы, о которых стоит помнить. Повторить электроциты у электрического ската – это значит, что тебе понадобится куча ионопроводящих ячеек, которые выдержат морскую воду и при этом будут биоразлагаемыми – прямо задачка со звёздочками. Нужен электролит из полимера, который разлагается без вреда, и катод, который не будет выделять токсичные металлы в воду. Теоретически, можно использовать матрицу из биоразлагаемого поливинилспирта с био-анодом, но плотность энергии будет ничтожно мала по сравнению с обычной батарейкой. Если ты хочешь очищать океан, возможно, гораздо эффективнее будет маленький, высокоёмкий, биоразлагаемый суперконденсатор, который питает сенсоры или насосы, а не полноценная копия ската. Реально это сделать, но придётся искать баланс между биосовместимостью и производительностью, и именно там кроется самая большая инженерная сложность.