Учёные
Оксфордского
университета
сделали
значительный
шаг
в
разработке
миниатюрных
мягких
батарей
для
использования
в
различных
биомедицинских
приложениях,
включая
дефибрилляцию
и
стимуляцию
сердечных
тканей.
Работа
опубликована
в
журнале
Nature
Chemical
Engineering.
Разработка
устройств,
размером
меньше
нескольких
кубических
миллиметров,
требует
столь
же
малых
источников
питания.
Для
минимально
инвазивных
биомедицинских
устройств,
взаимодействующих
с
биологическими
тканями,
эти
источники
питания
должны
быть
изготовлены
из
мягких
материалов.
В
идеале
они
также
должны
обладать
такими
характеристиками,
как
высокая
ёмкость,
биосовместимость
и
биоразлагаемость,
контролируемая
активация
и
возможность
дистанционного
управления.
На
сегодняшний
день
не
существует
батареи,
которая
могла
бы
одновременно
удовлетворять
всем
этим
требованиям.
DALL-E
Исследователи
с
химического
факультета
и
фармакологического
факультета
Оксфордского
университета
разработали
миниатюрную
мягкую
литий-ионную
батарею,
изготовленную
из
биосовместимых
капель
гидрогеля.
Сборка
с
поддержкой
поверхностно-активного
вещества, —
метод,
о
котором
та
же
группа
сообщила
в
прошлом
году
в
журнале
Nature,
используется
для
соединения
трёх
микромасштабных
фрагментов
объёмом
10
нанолитров.
Различные
литий-ионные
частицы,
содержащиеся
на
каждом
из
двух
концов,
затем
генерируют
выходную
энергию.
Наша
капельная
батарея
активируется
светом,
перезаряжается
и
биоразлагаема
после
использования.
На
сегодняшний
день
это
самая
маленькая
литий-ионная
батарея
на
основе
гидрогеля,
обладающая
превосходной
плотностью
энергии. Мы
использовали
капельную
батарею
для
питания
движения
заряженных
молекул
между
синтетическими
клетками
и
для
управления
биением
и
дефибрилляцией
сердец
мышей.
Благодаря
включению
магнитных
частиц
для
управления
движением
батарея
также
может
функционировать
как
мобильный
носитель
энергии.Доктор
Юцзя
Чжан
(кафедра
химии
Оксфордского
университета),
ведущий
исследователь
и
доцент
Федеральной
политехнической
школы
Лозанны
батарея
обладает
важными
возможностями,
которые
позволяют
использовать
её
в
различных
биомедицинских
приложениях.
Источник:
Yujia
Zhang
Опытные
испытания
на
сердце
были
проведены
в
лаборатории
профессора
Мин
Лея
из
отделения
фармакологии,
старшего
электрофизиолога
по
сердечным
аритмиям.
Он
сказал:
«Сердечная
аритмия
является
основной
причиной
смерти
во
всём
мире.
Наше
опытное
применение
на
животных
моделях
демонстрирует
новое
направление
беспроводных
и
биоразлагаемых
устройств
для
лечения
аритмий».
Исследователи
подали
заявку
на
патент
через
Oxford
University
Innovation.
Они
предполагают,
что разработка,
особенно
актуальная
для
небольших
роботов
для
биомедицинских
задач,
откроет
новые
возможности
в
различных
областях,
включая
клиническую
медицину.
