Naukowcy tworzą miękki materiał dzięki wizji w podczerwieni żmij i odkrywają tajemnicę węży

Proces przekształcania ciepła w impuls elektryczny nazywany jest „piroelektrycznym”. Ta właściwość jest zwykle

występuje tylko w twardych, nieelastycznych substancjach. Zagadką jest to, w jaki sposób węże wrażliwe na promieniowanie podczerwone potrafią przekształcić ciepło w energię elektryczną?

Żmije i inne węże są dobrze znane ze swoichwrażliwy na ciepło. W rzeczywistości widzenie żmii jamy ustnej w podczerwieni jest tak ostre, że „jeśli zwierzę pojawi się w ciemnościach, nawet w pół sekundy z odległości 40 centymetrów, żmija juczna będzie w stanie je wykryć”.

Zdolność ta istnieje dzięki strukturze zwanej narządem jamy brzusznej — pustej komory w pobliżu nozdrzy węża, która zawiera cienką, elastyczną membranę. 

Narząd jamy brzusznej odgrywa ważną rolę w transformacjiciepło na sygnał, który mogą wykryć. Jednak brakującą częścią równania było to, w jaki sposób komórki nerwowe wewnątrz błony narządu dolnego przekształcają sygnaturę cieplną w energię elektryczną, aby wytworzyć ten sygnał. <>> Oprócz bardziej zaawansowanych elementów konstrukcyjnych, aby stworzyć miękki materiał piroelektryczny, wystarczy osadzić w materiale statyczne, stabilne ładunki i upewnić się, że nie wyciekną. Następnie należy upewnić się, że materiał jest wystarczająco miękki, aby mógł znacznie odkształcić się pod względem kształtu i rozmiaru oraz być wrażliwy na temperaturę. Jeśli to zrobisz, zadziałają piroelektrycznie i to właśnie udało nam się udowodnić w naszym modelu. I wierzymy, że właśnie z tego korzysta natura, bo proces jest prosty i niezawodny.

Pradeep Sharma, M.D. Anderson, profesor i kierownik Wydziału Inżynierii Mechanicznej na Uniwersytecie w Houston

Zespół planuje kontynuować badaniamiękkiej materii do wytwarzania energii elektrycznej wyłącznie z pola magnetycznego. Mają nadzieję, że dzięki wystarczającej liczbie badań zainspirują naukowców do opracowania miękkich materiałów piro, piezoelektrycznych i magnetoelektrycznych, aby zwiększyć zdolność wytwarzania energii elektrycznej. 

Czytaj także:

Coroczna misja w Arktyce dobiegła końca, a dane są rozczarowujące. Co czeka ludzkość?

W 3. dniu choroby większość pacjentów z COVID-19 traci zmysł węchu i często cierpi na katar

Naukowcy odkryli, dlaczego dzieci są najbardziej niebezpiecznymi nosicielami COVID-19