血液中葡萄糖作电池燃料 解决植入医疗器充电问题

[星岛综合报道]麻省理工学院(MIT)的科学家们创造了一种葡萄糖燃料电池,其体积小、功率大,可以想象它可以利用我们血液中的糖为医疗植入物提供动力。这个超薄的装置依靠一种陶瓷材料作为电解质和铂金阳极/阴极。研究人员能够将刚刚超过150个燃料电池放置在一个芯片上,当葡萄糖溶液通过它们时,单个燃料电池产生大约80毫伏的峰值电压,使它们达到了许多植入设备的电源要求。

植入式医疗技术向我们招手,让我们走向一个实时健康监测和先进治疗的全新世界。从糖尿病到神经调控,潜在的应用几乎是无穷无尽的。然而,总是有一个讨厌的问题,那就是为这些植入物供电。

电池最终会耗尽电量,需要拆除和更换,而刺穿皮肤的电线则很麻烦,并有明显的感染风险。无线充电技术是一种选择,但在很大程度上还处于起步阶段,而且可能仍然需要在皮肤上佩戴一个外部充电设备。

这项最新技术旨在从我们自己的身体,特别是从我们血液中的葡萄糖中获取能量,避免了对电池、电线或外部充电器的需求。“参与这项研究的研究员西蒙斯(Philipp Simons)说:“葡萄糖在体内无处不在,我们的想法是收集这种现成的能量,并利用它为可植入设备供电。在我们的工作中,我们展示了一种新的葡萄糖燃料电池电化学。”

这种新设备的厚度令人难以置信,为400纳米,大约是人类头发直径的1/100。有趣的是,这些燃料电池还具有高度的耐温性,可以承受高达摄氏600度的高温而不被损坏,从而可以在植入前使用高温进行消毒。

新燃料电池内的电解质是陶瓷的,使用一种叫做铈(ceria)的材料制成,这种材料具有机械稳定性、生物相容性和离子传导性等优点,而且它已经被广泛用于氢燃料电池。“铈在癌症研究界被积极研究,”西蒙斯说。“它也类似于用于牙齿植入的氧化锆,而且具有生物相容性和安全性。”

图片:MIT

T09

【看星岛*知天下】请立即下载“星岛新闻(加拿大版)”App:
iPhone:https://apple.co/2IBi812
Android:https://bit.ly/2Pe8anu
share to wechat

延伸阅读

share to wechat

延伸阅读

有大温市民抱怨快检取不到 但有民众却认为家中囤货有必要

【星岛体评】网球天王拿度的艰苦路途

加籍华裔商人肖建华案在中国开审

烈治文山独立屋大火 全屋被烧毁 屋内5人无恙

都市网新闻