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皮肤色素可以为安全的植入式电池供电

点击量:   时间:2017-05-05 03:27:18

作者:Nicola Guttridge(图片来源:Shelbi Lynn Awabdy / Getty)你的身体可能会用它来晒黑,但现在皮肤色素黑色素已经第一次用于制造电池这些可能有一天会提供一种更安全的方式来为可以吞咽或插入人体的电子设备供电以进行药物输送或内部监测可充电锂离子电池广泛用于电子产品,因为它们非常有效并且可以长时间保持充电但由于它们含有锂,如果长期在体内使用,这些电池可能有毒因此宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基梅隆大学的Christopher Bettinger想找到一种用生物材料制造电池的方法 “如果我们可以安全地摄取设备,那么我们就可以克服当前植入设备的许多问题,例如感染和炎症,”Bettinger说 “所以我们开始研究生物衍生的物质,天然存在于人体内,如钠,水和黑色素”为了制造生物电池,Bettinger和他的团队用含有高水平黑色素的混合物设计了带正电荷的阳极 ,在人类和许多其他动物中产生色素的物质然后他们引入钠离子并将阳极加载到钢网结构中黑色素的均匀化学结构意味着它可以包含大量离子,这是确定电池可以容纳多少电量的关键尽管电池输出功率低于标准电池,但这种电池最多可放电5小时其他生物材料如植物物质已被测试为潜在电极,但它们需要额外的化学修饰来保持电荷相比之下,Bettinger表示,黑色素可以以其天然形式使用,很可能只是从人体皮肤中收获然而,使用具有更高密度的颜料的源 - 例如鱿鱼的墨囊 - 将更有效伊利诺伊大学厄巴纳 - 香槟分校的约翰罗杰斯说:“本文描述了用可生物降解材料生产电池的一条非常聪明的途径”虽然目前的版本不是完全可生物降解的,但它显示了有朝一日如何使电池无害地溶解在体内 “我们的想法是,这些技术可用作进入体内的系统的动力源,监测伤口愈合过程,根据需要提供治疗,然后在伤口完全愈合后自然消失类似的系统可能被设计用于治疗癌性肿瘤,或治疗骨折或韧带撕裂“研究人员还发现天然黑色素比合成型更能保持电荷但是,黑色素电池的效率不如锂离子电池,部分原因是天然的黑色素通常存在于非​​常致密的颗粒中,Bettinger说寻找一种使其具有海绵状的方法将有助于它吸收更多的钠离子并包装更多的电荷期刊参考文献:PNAS,DOI: