雷竞技-研究人员仅用3滴水凝胶开发小鼠“心脏起搏器”—新闻—科学网

10月25日，一项颁发在《天然-化学工程》的新研究称，研究人员仅用3滴水凝胶开辟了一种微型柔性锂离子液滴电池（LiDB），可以或许实现近似起搏器的节制，为小鼠心脏供给除颤电击。该锂离子电池是同类中最小的柔性电池，可用在生物相容性和可生物降解的植入物。

“我们的微型电池有可能用作可植入的微型机械人电池，可被磁场指导致方针位置，随后释放能量以用在医疗医治。”英国牛津年夜学的张宇嘉（音）说。

研究团队将该微型电池设计为3个相连的液滴，经由过程显微打针器将分歧成份注入液体中后，它们可以在溶液中自组装成形。首尾两端的液滴别离含有锂锰氧化物颗粒和钛酸锂颗粒，别离充任电池的负极和正极；中心液滴则布满氯化锂，用来分隔电极。紫外线经由过程照耀粉碎每一个液滴间层，使锂离子在其之间自由活动，从而激活电池。

这类液滴电池的长度比先前的柔性锂离子电池小10倍，仅600微米，约为人类头发丝宽度的六倍，其体积则比近似的柔性锂离子电池小1000倍。因为中心液滴可包括磁性镍颗粒，是以这类电池可经由过程外部磁场进行长途节制。

美国加州理工学院的高伟指出，这类微型电池在其细小尺寸下仍能供给史无前例的能量，“这类能量密度较着高在其他近似尺寸的电池”。

这些液滴电池已在从小鼠体内掏出的心脏长进行了测试，成功阐扬了除颤器功能以恢复正常心跳，并作为起搏器调理心跳。进一步测试注解，这些电池在颠末10次充放电轮回后仍能连结其原始容量的77%。

在将来，高伟暗示，这类液滴电池的简略单纯性和可扩大性可能会成为相较在传统电池制造的潜伏优势，并建议该电池可为微创生物医学植入物和可降解医疗装备供给动力。

“令我印象最深入的是，这类柔性电池经由过程水凝胶基质摹拟了人体组织的水情况。”他说，“可是跟着我们向贸易化或进一步研究利用迈进，仍需斟酌该电池中利用材料的平安性和生物相容性。”

相干论文信息：

https://doi.org/10.1038/s44286-024-00136-z

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