科学家开发用于医疗植入物的生物相容性电池 通过超声波充电

winniewei 提交于 周二, 03/10/2020
科学家开发用于医疗植入物的生物相容性电池 通过超声波充电

据外媒New Atlas报道,诸如助听器或起搏器之类的可植入医疗设备具有巨大的价值,但要使它们充满电可能会涉及笨拙的外部电源或反复进行的侵入性手术,以更换耗尽的电池。沙特的科学家们正在为这一问题提出一种潜在的解决方案,他们开发了一种微型植入式设备,该设备可通过超声波充电。

多年来,如何使医用植入物在体内运行仍然是一个问题,我们已经看到了一些令人兴奋的潜在解决方案。可能包括使用无线电波为其供电的MIT系统,使用其他类型的电磁波的斯坦福系统以及使用人体液体进行充电的起搏器。

该领域的最新突破来自阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的科学家。他们的系统基于一种新型的生物相容性水凝胶,其中包含大量的水,使其可以安全地在体内伸展和弯曲,并可以导电。最新的属性是新配方的结果,该团队将聚乙烯醇与微小的MXene片混合,该MXene是过渡金属碳化物,氮化物或碳氮化物的二维薄片。我们已经看到MXene用于开发其他有前途的技术,包括可喷涂天线,机器人的人造肌肉和下一代电池组件。

研究小组发现将MXene混入其水凝胶中以形成所谓的“ M-凝胶”,从而导致一种材料在受到压力时会产生电流,从而迫使电离子流过内部的水。

该研究的主要作者Kanghyuck Lee说:“就像将盐溶解在水中使它具有导电性一样,我们使用了MXene纳米薄片来制造水凝胶。我们惊讶地发现所产生的材料可以在超声波的影响下产生电能。”

当通过超声波产生该压力时,这种效应被称为流动振动势,该团队通过一系列实验观察了其有效性。这涉及将设备植入一块牛肉深达几厘米深的地方,并使用各种超声波设备(例如研究实验室和医院中使用的尖端和探针)对设备快速充电。

KAUST的材料科学家Husam Alshareef说:“这是我们在传感和能源应用实验室中一直在开发的MXene水凝胶的巨大潜力的另一个例子。”

这项研究发表在《ACS Nano》杂志上。

来源:cnBeta.COM

相关文章

Digi-Key