日本研究小組受電鰩發電器官原理啟發造出新型發電機

以電鰩為代表的強電魚類，體內發電器官能夠以近100%的轉換率高效發電。日本理化學研究所的一個研究小組利用電鰩發電器官原理開發出了新型發電機。

研究小組對捕獲的活體電鰩施加刺激，結果在10毫秒的極短時間內脈沖電流的峰值電壓為19伏特，峰值電流為8安培。他們還利用該脈沖電流成功啟動LED燈并向電容器蓄電，儲蓄的電量能使LED長時間發光和驅動迷你車行駛。

研究小組還測定了所取出器官的發電性能。他們在發電器官上下部位連接電極，在正極一側插入7根注射針，每根注射針同時注入0.25毫升濃度為1毫摩乙酰膽堿溶液。實驗測定結果為峰值電壓91毫伏，峰值電流0.25毫安，發電時間比活體電鰩長1分鐘以上。注射器增加至20只后，峰值電壓提高到1.5伏特，峰值電流0.64毫安。

研究小組在發電器官中植入元件制作出發電機原型。他們把發電器官切成3厘米直角形，固定在鋁和硅膠做成的容器中，結果發現，在16個元件直列連接情況下峰值電壓1.5伏特，峰值電流0.25毫安。

電鰩利用平時存在于細胞膜內的離子泵，使用三磷酸腺苷（ATP）能量產生細胞內外離子差（電位差）。同時神經纖維末端釋放出神經傳達物質乙酰膽堿，刺激細胞膜內的離子通道，細胞外部的鈉離子立刻流入細胞內產生電流。發電器官的細胞膜聚集眾多離子泵和離子通道，增加了電流密度。其細胞的直列積蓄層產生高輸出發電。由于電鰩難以大量捕獲，研究小組未來將人工制作發電器官，融合微米、納米流體技術，從分子開始自下而上地開發細胞結構，研發出與發電細胞相同的材料。（科技日報）