已经为一系列生物应用开发了一种微型锂离子电池。将电池组件放入一滴水中。它可用于刺激心肌、输送药物和为医用纳米机器人提供动力的系统。这种电池已经在小鼠身上进行了测试,有朝一日将用于治疗人类。
为清晰起见,将“滴水蓄能器”放大了 50 倍的模型。图片来源: 牛津大学
超小型锂电池基于生物水凝胶。向溶液中加入表面活性剂会形成一种生物水凝胶液滴的花环。一些液滴执行隔膜(隔膜)的功能,例如在分离阴极和阳极的大型电池中,其他液滴含有锂盐离子,当形成电路时,锂盐离子开始从一个液滴移动到另一个液滴,在“串”的两端产生电流和电位差。
每个液滴的体积仅为 10 nL(纳升)。这种电池的所有组件都是可生物降解的和生物相容性的。通过对放置了这种蓄能器的心脏组织的小鼠进行的实验证实了这一点。在这种情况下,该设备可以防止由心肌混乱(痛苦)收缩引起的心律失常。使用这种需要最少手术干预才能植入心脏组织的设备将挽救人们的健康和生命,因为心律失常是最常见的死亡原因之一。
据发明“滴灌电池”并为其申请专利的牛津大学科学家称,这种电池还可以输送药物并作为纳米机器人的可充电电源。