植入電池續(xù)航問題解決 麻省理工大學(xué)開發(fā)利用胃酸發(fā)電電池
隨著醫(yī)療科技的發(fā)展,在體內(nèi)植入一些醫(yī)療設(shè)備,來幫助人們治療某些疾病或代替某些器官功能已經(jīng)成為趨勢(shì),但在植入設(shè)備時(shí),總有一些隱憂,比如電池續(xù)航問題,因?yàn)樵S多醫(yī)療設(shè)備都是由電池驅(qū)動(dòng),但是傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備電池總是存在一些續(xù)航、安全方面的問題,更換也十分麻煩。不過這個(gè)問題似乎不用擔(dān)心了。
美國(guó)麻省理工學(xué)院和布萊根婦女醫(yī)院(Brigham and Women’s Hospital)的研究人員開發(fā)出一種用于醫(yī)療的新型電池,這種電池能夠靠胃酸驅(qū)動(dòng),可產(chǎn)生足夠電力供一些微型感測(cè)器或藥物輸送設(shè)備執(zhí)行。
這個(gè)電池的原型像一膠囊,直徑 12 毫米、高 40 毫米。研究人員表示,未來體積可能會(huì)更小。這一新型電池更安全廉價(jià),有望取代目前體內(nèi)感測(cè)器或藥物輸送設(shè)備所用電池。
據(jù)悉,該電池設(shè)計(jì)靈感源于檸檬電池。小學(xué)自然課學(xué)過,檸檬電池只需將鍍鋅螺絲釘和銅片插入檸檬,即可利用檸檬酸中的氫離子產(chǎn)生電流。在這個(gè)新型電池中,研究人員用了類似方法,將鋅和銅制電極放置在微型商用溫度感測(cè)器表面,鋅會(huì)釋放離子到胃液中,利用胃酸驅(qū)動(dòng)電路,產(chǎn)生足夠的能源驅(qū)動(dòng)感測(cè)器和一個(gè) 900 兆赫的發(fā)射機(jī)。
研究人員目前已經(jīng)在豬身上進(jìn)行試驗(yàn),感測(cè)器平均要 6 天才會(huì)通過豬的消化系統(tǒng)。在胃部時(shí),電池可提供足夠能量驅(qū)動(dòng)感測(cè)器,并每隔 12 秒發(fā)射一次無線訊號(hào),將資料傳輸至 2 米外的基地臺(tái)。一旦設(shè)備進(jìn)入小腸,電池提供的能量會(huì)大幅減少,但仍可在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)驅(qū)動(dòng)設(shè)備并傳遞資訊,只不過傳遞頻率會(huì)降低。
這個(gè)電池的出現(xiàn),意味著未來人們?cè)隗w內(nèi)植入設(shè)備時(shí),就可利用人體自身資源來發(fā)電支持設(shè)備,更符合生活規(guī)律,省去了不少麻煩。