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使用体液为燃料 无电池的医疗植入设备成为“永动机”
爱因斯坦 2017-05-15
导语

研究团队的伊斯兰·莫萨解释说:“与使用化学反应的电池不同,新一代生物超级电容器通过利用血清中容易获得的离子或带电分子来储存能量。”

随着医学植入技术的不断发展,植入式医疗器材也正在使用中,例如心脏起搏器等。虽然植入式医疗器材开始越做越小,但是仍然需要传统电池为这些设备供能。但您有没有想过,传统电池含有对人体不利的有毒化学物质,而且经常更换电池也会造成疼痛和不得不进行危险的外科手术。

据e科网此前报道,针对该问题,中科院王中林院士团队提出了一种生物全可降解的摩擦纳米发电机,可有效收集体内的生物机械能并转换为电能,同时给各种植入式瞬态电子器件供电。该器件在生物体内完成其工作周期后可以自动降解并被吸收,没有任何副作用。


近日,加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)和康涅狄格大学的一组研究人员也提出了他们的解决办法,该团队设计了一款“生物超级电容器”的新型储能系统,这套储能系统使用了生物液体电解质(如血清和尿液)进行供电,它与能量收集器一起工作,能够将热量和运动转换成存储在超级容器中的电力。这套系统可以让植入式医疗器材不再依赖电池供能。此项成果刊登在近期的《能源材料(Energy Materials)》杂志上。

研究团队的伊斯兰·莫萨解释说:“与使用化学反应的电池不同,新一代生物超级电容器通过利用血清中容易获得的离子或带电分子来储存能量。”这种生物超级电容器由人类蛋白质分层的石墨烯电极组成,研究团队表示生物电容器装置的尺寸仅为1微米厚,具有柔韧性,可以抵抗身体扭曲和转动的机械应力,并具有与目前用于起搏器的锂薄膜电池相当的能量密度。虽然超级电容器尚未广泛地纳入医疗植入器件,但研究人员声称该技术具有这种用途的潜力。

UCLA研究人员Maher El-Kady 说:“将能量收割机和超级电容器相结合,可为终身植入式设备提供无穷无尽的能量,可能永久不需要更换。”

文章链接:

Islam M. Mosa, et al, "Ultrathin Graphene–Protein Supercapacitors for Miniaturized Bioelectronics," Advanced Energy Materials,DOI:10.1002/aenm.201700358

(本文来源:威锋网;)

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  • 超级电容器
  • 医疗器件
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文章评论(1)
爬上海岸的鱼[SYNNEX China]

感觉还是王中林院士的可降解方案靠谱

523天前 | 回复
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作者 爱因斯坦

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  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
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