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MIT 研发以胃酸发电电池,解决体内植入装置电源问题

2024-11-02 210

随着医疗科技的发展,在体内植入一些医疗装置,来帮助人们治疗某些疾病或代替某些器官功能已经成为趋势,但在植入装置时,总有一些隐忧,比如电池续航问题,因为许多医疗装置都是由电池驱动,但是传统的医疗装置电池总是存在一些续航、安全方面的问题,更换也十分麻烦。不过这个问题似乎不用担心了。

美国麻省理工学院和布莱根妇女医院(Brigham and Women’s Hospital)的研究人员开发出一种用于医疗的新型电池,这种电池能够靠胃酸驱动,可产生足够电力供一些微型感测器或药物输送装置执行。

这个电池的原型像一胶囊,直径 12 毫米、高 40 毫米。研究人员表示,未来体积可能会更小。这一新型电池更安全廉价,有望取代目前体内感测器或药物输送装置所用电池。

据悉,该电池设计灵感源于柠檬电池。小学自然课学过,柠檬电池只需将镀锌螺丝钉和铜片插入柠檬,即可利用柠檬酸中的氢离子产生电流。在这个新型电池中,研究人员用了类似方法,将锌和铜制电极放置在微型商用温度感测器表面,锌会释放离子到胃液中,利用胃酸驱动电路,产生足够的能源驱动感测器和一个 900 兆赫的发射机。

研究人员目前已经在猪身上进行试验,感测器平均要 6 天才会通过猪的消化系统。在胃部时,电池可提供足够能量驱动感测器,并每隔 12 秒发射一次无线讯号,将资料传输至 2 米外的基地台。一旦装置进入小肠,电池提供的能量会大幅减少,但仍可在相当长的时间内驱动装置并传递资讯,只不过传递频率会降低。

这个电池的出现,意味着未来人们在体内植入装置时,就可利用人体自身资源来发电支援装置,更符合生活规律,省去了不少麻烦。

  • Engineers harness stomach acid to power tiny sensors

(本文由 雷锋网 授权转载,首图来源:MIT News)

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