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微型纳米发电机问世心脏跳动便可发电

发布时间:2020-03-23 14:00:44 阅读: 来源:压铸模厂家

近日,科学家最新研究显示,一种微型“纳米发电机”可植入体内,从心脏跳动取得能量,向动物活体内植入的传感器提供电能,为体内低血糖等多种疾病状态进行 初期预警。一种微型“纳米发电机”可植入体内,从心脏跳动取得能量,向动物活体内植入的传感器提供电能目前,科学家已成功地将“纳米发电机”植入 实验老鼠体内,并从老鼠的心脏跳动中取得电流。负责这项研究的是美国加州理工学院王中林带领的研究小组,他们认为纳米发电机产生的电流可驱动活体内传感 器。

王中林指出,在纳米等级建立的氧化锌导线可作为压电材料,该材料能够将机械能转化为电能。因此,他和同事们构建了一个柔韧性微型发电机,可将动物活体的呼吸或心脏跳动等自然机体行动转变成为电能。研究小组将氧化锌导线放置在一个柔韧聚合物培养基,使得该纳米线以不同的情势融入其中。他们将该装置封装在一个聚合物中屏蔽了体内液体,从而保证该装置产生的任何电流都不受背景干扰。研究人员使用组织黏合剂将这个长5毫米、宽2毫米的矩形装置附着在老鼠的隔膜肌肉上,王中林说:“这类纳米发电机非常小,你几近没法用肉眼能看到。”伴随着每一次呼吸,纳米导线将产生变形,从而产生2毫伏特潜电压下4微微安培(picoamps)电流。以后,研究人员在不同实验老鼠的心脏植入类似的纳米装置,可产生3毫伏特潜电压下30微微安培(picoamps)电流。虽然产生的电量非常小,研究人员希望能够按比例输出,这将足够为单个植入型纳米传感器提供电能,比如:血压传感器或葡萄糖传感器。这些传感器对电流的需求适中,并且不要求延续的电流供给。王中林称,这类纳米装置能以任意方向捕捉活体内的机械能,因此它们没必要以特定的阵列排列。他强调指出,动物活体的任何机械能都可转化为电流,为纳米传感器提供动力。未来我们期望它们能够进入人体临床实验阶段,成为人体内真正的“微型发电机”。

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