微型柔性水凝胶锂离子电池面世
发布时间: 2024-10-30 15:45:34
最新款液滴电源的放大版本。图片来源：美国趣味工程网站
英国科学家利用生物相容性水凝胶液滴，成功研制出一款微型柔性锂离子电池。该电池不仅具备光激活、可充电特性，还能实现生物降解。研究团队表示，这种微型电池有望在药物释放、心脏除颤和微型机器人等多个生物医学领域大放异彩。相关论文发表于新一期《自然·化学工程》杂志。
生物医学领域所用微型智能设备的体积通常不足几立方毫米，因此需要同样小巧的电源来供电。这些设备还需与生物组织直接作用，这就要求其电源必须是由柔软材料制成，以确保安全性。
此类电池应该具备多种特性，如高容量、生物相容性、生物降解性和可激活性等。同时，它们还应具备远程控制能力，以适应复杂多变的环境。但目前没有电池能集上述功能于一身。
为攻克这一难题，英国牛津大学化学和药理学系科学家利用水凝胶液滴，采用表面活性剂支撑的组装技术，在类似肥皂的分子协助下，将三个体积仅为10纳升的微型液滴连接起来，研制出了这款微型柔性锂离子电池。其中两个液滴含有锂离子颗粒，它们相互作用便能产生能量。
研究团队表示，这款液滴电池拥有卓越的能量密度，是迄今最小的水凝胶锂离子电池。它能促进合成细胞间带电分子的运动，从而实现对小鼠心脏跳动的控制及除颤功能。此外，通过与磁性粒子相结合，它还能作为移动的能量载体。
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