葡萄糖是人们从食物中吸收的糖分,它是为人体每个细胞提供动力的“燃料”。那么葡萄糖是否也能为医疗植入物提供动力?美国麻省理工学院和德国慕尼黑工业大学的工程师给出了肯定答案。他们设计了一种新型葡萄糖燃料电池,可将葡萄糖直接转化为电能。该装置厚度仅400纳米,约为人类头发直径的1/100。该含糖电源每平方厘米产生约43微瓦的电力,实现了迄今为止葡萄糖燃料电池的最高功率密度。
近日发表在《先进材料》上的论文指出,新电池能承受高达600℃的温度。如果嵌入医疗植入物中,燃料电池可在植入设备所需的高温灭菌过程中保持稳定。该电池的核心由陶瓷制成,这种材料即使在高温和微型尺度下也能保持其电化学特性。研究人员设想,新设计可制成超薄膜或涂层,并包裹在植入物周围,利用人体丰富的葡萄糖被动地为电子设备供电。
在新研究中,研究人员设计了一种葡萄糖燃料电池,其电解质由二氧化铈制成,二氧化铈是一种具有高离子电导率的陶瓷材料,机械强度高,因此被广泛用作氢燃料电池的电解质,其已被证明是生物相容的。
研究团队将电解质与由铂制成的阳极和阴极夹在中间,铂是一种容易与葡萄糖反应的稳定材料。他们在一个芯片上制造了150个单独的葡萄糖燃料电池,每个约400纳米薄,300微米宽(大约30根人类头发的宽度)。团队将电池图案摹刻到硅晶片上,实验表明电池可与常见的半导体材料配对。随后他们测量了电池在定制测试站中将葡萄糖溶液流过每个晶片时产生的电流。
团队发现,许多电池产生的峰值电压约为80毫伏。鉴于每个电池的尺寸很小,该输出已是任何现有葡萄糖燃料电池设计中最高的功率密度。
研究人员表示:“这是第一次将电陶瓷材料中的质子传导用于葡萄糖到能量的转换,定义了一种新型的电化学。它将材料从氢燃料电池扩展到新的、令人兴奋的葡萄糖转换模式。”新电池使用的陶瓷无毒、便宜,而且对体内条件和植入前的灭菌条件都呈惰性,因此为植入传感器和其他功能的微型电源开辟了一条新途径。(记者 张梦然)
-
速看:腾讯2%股份进入香港中央结算系统根据香港交易所的数据,腾讯股东此前将1 93亿股股份转入了香...
-
热门:美团App首页改版,消息称未来流量将更多倾斜至商超零售据界面新闻报道,今日,多名用户反馈,美团App首页改版,打开...
-
每日播报!Netflix据悉正采取措施削减成本,包括缩减房地产规模、雇佣更多初级员工等据华尔街日报消息,在用户增长放缓的情况下,Netflix希望节省...
-
世界微头条丨多家航空公司推出赏月航班,计划执行的航班为1607个据央视财经报道,中秋假期临近,今年的中秋节月亮是标准的“...
-
每日速递:市场已有iPhone 14加价代预约服务,费用为200至600元据时代周报报道,北京时间今日凌晨,主题为“超前瞻”的2022...
-
每日短讯:苹果官网下架iPhone13Pro,降价促销iPhone13苹果下调了iPhone13售价,iPhone13降价促销。此外,iPhone13P...
-
天天亮点!iOS16将支持检测假冒AirPods耳机,并在iPhone上发出警告据IT之家报道,在此前的iOS系统中,当检测到非正品iPhone或iP...
-
全球快看点丨微软CFO出售近2000万美元股票,平均每股259.46美元根据美国证券交易委员会(SEC)的公开文件,微软CFOAmyHood出...
-
每日动态!联想推出“夺笋”APP:可一站式解决电脑问题今天,联想推出了一款名叫夺笋”的APP,安卓 iOS均可参与内...
-
天天即时看!消息称“抖音盒子”将暂停运营,内部员工已经开始转岗流程据36氪报道,多位知情人士称,字节跳动旗下的独立电商App“抖...
- 智联世界,元生无界!快手虚拟人IP亮相2022人工智能大会
2022-09-07 10:47:54
- 机器人界“奥林匹克”!2022世界机器人大会8月18日举行
2022-08-10 09:58:58
- 2025年全球人口将达到90亿!机器人将在农业领域大显身手
2022-07-14 09:41:10
- 中科院院士蒋华良:AI+分子模拟与药物研发将大有可为
2022-07-14 09:37:00
- “千垛之城荷你有约” 2022兴化市荷文化旅游节正式开幕
2022-07-07 09:28:34