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新發(fā)現(xiàn) 直接從大腦血糖汲取能量的新型燃料電池
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)來(lái)源 日期:2012-6-29 作者:全球電池網(wǎng) 點(diǎn)擊:

美國(guó)麻省理工學(xué)院的工程師最新研制一種微型電池原型,從人體自然血糖分子中產(chǎn)生電能。這種電池將用于驅(qū)動(dòng)治療癲癇、癱瘓以及帕金森氏癥患者的大腦植入器。

這種電池將用于驅(qū)動(dòng)治療癲癇、癱瘓以及帕金森氏癥患者的大腦植入器。據(jù)悉,當(dāng)前植入人體的裝置通常是由鋰電池提供動(dòng)力,但是這種電池使用時(shí)間非常有限,必須進(jìn)行更換。再次進(jìn)入人體組織更換電池并不是醫(yī)生所喜歡做的事情,如果更換大腦植入器的電池就變得更加棘手了。

美國(guó)麻省理工學(xué)院電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)副教授拉胡爾-薩爾皮什爾(Rahul Sarpeshkar)帶領(lǐng)一支研究小組負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究,他們使用鉑催化劑放置在末端,一層碳納米管在另一端來(lái)建造這個(gè)電池,它們放置在一個(gè)硅片上,從而將電流連接至大腦植入器上。

當(dāng)大腦組織中的血糖分子流經(jīng)鉑催化劑,伴隨其氧化過(guò)程,電子和氫離子將分離開(kāi)來(lái)。在電池另一端,當(dāng)氧分子與單壁碳納米管接觸時(shí),與氫離子混合形成水,該電池最多可產(chǎn)生180微瓦功率的電能,足以驅(qū)動(dòng)一個(gè)大腦植入器發(fā)送信號(hào)繞開(kāi)受損大腦組織,或者刺激大腦組織(用于治療帕金森氏癥的方法)。

血糖電池是一個(gè)較早的概念,最早出現(xiàn)于上世紀(jì)70年代,2010年,法國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種類似的電池用于驅(qū)動(dòng)起搏器。這種電池混合了石墨和酶,能夠從血糖中分離電子。但這種電池的問(wèn)題在于酶動(dòng)力電池?zé)o法提供像鋰電池一樣的電能輸出。

只要存在血糖和水,麻省理工學(xué)院最新研制的電池就能長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)工作,提供動(dòng)能的血糖來(lái)自于環(huán)繞大腦組織周圍的腦脊液。多數(shù)血糖并不能被人體使用,而這種電池僅使用很少部分的血糖,并不會(huì)影響大腦功能。

迄今為止,這種電池并未在真實(shí)的大腦組織中測(cè)試,僅在模擬大腦組織的液體環(huán)境中運(yùn)行。它將有望對(duì)植入器帶來(lái)新的希望,未來(lái)有可能將這種電池植入人類大腦。

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