科学新知｜仿生“果冻电池”柔软可拉申

剑桥大学的研究人员从鳗鱼身上汲取灵感，开发出柔软可拉伸的“果冻电池”。它可以在不影响其导电性的情况下自行修复，呈胶状，可以延伸到原始长度的10倍以上。“果冻电池”适用于可穿戴设备或软机器人，还可以植入大脑、运输药物、治疗癫痫等疾病。最新一期《科学进步》杂志上发表了相关论文。

鳗鱼用发电细胞打电话捕食。“果冻电池”由水凝胶制成，模仿鳗鱼的发电细胞。它具有分层结构，可以有效地运输电流，就像乐高附着在一起一样。

水凝胶的特性可以精确控制，可以模仿人体细胞的特性，成为软机器人和生物电子学的理想选择。然而，对于这种应用，材料需要考虑导电性和弹性。传统上，当材料被拉伸时，导电性会下降，但“果冻电池”打破了这种常规。

传统的电子设备使用电子作为电荷媒介，而“果冻电池”则像电鳗一样使用离子携带电荷。

研究人员指出，一般的水凝胶是由电中性聚合物制成的，如果给它们充电，它们就可以导电。这一次，通过调整每个疑似胶体的盐成分，可以使其变得粘稠，并通过挤压形成多层结构，从而增加其导电性能。

水凝胶之所以能牢牢粘在一起，是因为不同层之间可以形成可逆键。桶形分子葫芦脲在这个过程中被使用，就像“分子手铐”一样。“分子手铐”提供的强粘结力使“果冻电池”可以延伸，但不会造成固层分离。关键是导电性不会丢失。

由于“果冻电池”质地柔软，可以与人体细胞紧密贴合，因此有望在未来用于生物医学植入物。研究人员表示，水凝胶植入物不太可能被人体抵抗或导致疤痕组织沉积，因为它们不含金属等刚性成分。除了柔软，水凝胶还很坚韧。它们可以承受压力而不会变形，损坏时可以自行修复。

现在，研究人员正计划在实验中使用活物来检测这种“果冻电池”，以评估其在一系列医疗应用中的适用性。

题目：“科学新知识”｜仿生式“果冻电池”柔软可拉伸

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