Сингапурские ученые создали батарейку, заряжающуюся от человека

В попытке разработать источник питания, который является компактным, экологически чистым, и имеет неограниченный срок службы, группа исследователей из Сингапура изготовила собирающее энергию устройство, генерирующее электричество из тепла тела или среды, в которой есть разница температур. Это устройство, называемое термоэлектрическим генератором, присоединяется к телу и генерирует выходную мощность в несколько микроватт, которые могут оказаться полезными для питания имплантированного медицинского оборудования и беспроводных датчиков.

Исследователи, Джи Се (Jin Xie) и Ханху Фэнг (Hanhua Feng) из фирмы A * STAR, Сингапурского агентства по науке , технологиям и исследованиям при правительстве, вместе с Ченкуо Ли (Chengkuo Lee) из Национального университета Сингапура, опубликовали свое исследование в одном из недавних выпусков журнала микроэлектромеханических систем (MEMS ).

Генератор состоит из чипов размером 1 х 1 см² , который содержит более 30000 термопар. Термопары, при расположении в группы, называемые термобатареями, при обнаружении разницы температур между горячим и холодным узлом, создают напряжение. При разности температур 5K, устройство может генерировать напряжение 16,7 вольт и мощностью до 1,3 мкВт. Ученые надеются, что будущие улучшения в устройстве помогут увеличить мощность до нескольких микроватт. Собрав эту энергию в течении времени, она может быть использована, чтобы продлить срок жизни батареи электронных устройств , таких как датчики давления, а также утилизации тепла от устройств во время эксплуатации. При питании медицинских имплантатов владельца, эта технология позволит пациентам избежать дорогостоящих замен батарей.

Хотя подобные устройства ранее были разработаны генерировать электричество из тепла тела , новый генератор энергии имеет несколько усовершенствований, которые повышают общую эффективность использования энергии. Например, исследователи включили вакуумных полостей, аккумулирующий слой и периферической полость, которые направлены на увеличение разницы температур между стороной, которой генератор касается тела и боковыми сторонами,которые соприкасаются с окружающей среды - воздухом (охладителем). Чем больше разница температур между двумя сторонами генератора, тем больше напряжение.

"Преимущества: первое - вакуум в верхней и нижней полости создает максимальную разность температур между двумя спаи термопар; второе - слой тепла на холодной стороне устройства эффективно рассеивает тепло на холодной стороне для устройства в воздух атмосферы; третье - периферическая полость, чтобы перекрыть тепло из окружения кремниевой подложки, так что холодные спаи термопар на краю на корпусе устройства области не соприкасаются с теплом, поступающего из окружения кремния, "Се объяснил PhysOrg.com.

Се добавляет,что еще одним преимуществом новых термоэлектрических генераторов энергии является то, что он CMOS-совместимый и может быть изготовлен на существующих CMOS производственных линиях. Эта функция позволяет генератор на чипе служить источником питания с автономным питанием и CMOS MEMS устройств, которые отличаются низким потреблением электроэнергии.

Дополнительная информация: "Проектирование, изготовление, и характеристика CMOS MEMS основе термоэлектрических генераторов державы." Журнал микроэлектромеханических систем, Vol. 19, No. 2, April 2010. 19, № 2, апрель 2010.

Ученые доказали наличие партеногенеза у акул

Ученые доказали, что акулы способны размножаться партеногенезом - то есть самки могут производить здоровое потомство в отсутствие самцов. Свои наблюдения исследователи описали в статье в журнале Journal of Heredity. Коротко работу описывает New Scientist.

При партеногенезе половые клетки самок развиваются во взрослый организм без оплодотворения. Такой способ размножения используется некоторыми животными (хотя чаще к нему прибегают относительно примитивные организмы) и позволяет виду сохраниться в том случае, когда нарушен половой баланс. Однако в отношении распространенности партеногенеза у акул у ученых были сомнения.

Впервые однополое размножение у этих рыб было зарегистрировано в 2001 году. Детеныш появился у акулы, обитавшей в аквариуме Бель-Айл в Детройте, и умер через три дня. Этот единичный случай не доказывал, что партеногенез распространен среди акул и имеет какое-то эволюционное значение. Авторы новой работы решили провести эксперимент с икринками самки бамбуковой акулы, которая никогда не встречалась с самцами. В инкубаторе из семи икринок, которые еще называют акульими яйцами, развились два здоровых детеныша. Ученые наблюдали за ними в течение пяти лет и не заметили никаких отклонений.

В общей сложности среди позвоночных животных партеногенез существует примерно у 70 видов. В их число входят некоторые рыбы, птицы и ящерицы. Недавно другой коллектив ученых объяснил, как ящерицам, длительное время размножающимся без самцов, удается сохранять генетическое разнообразие.