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新型燃料電池能使用大腦動(dòng)力產(chǎn)生電流

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:916次  |  2019年03月16日  

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,在不久的將來(lái),人們或許能真正“利用頭腦的力量”,麻省理工大學(xué)的工程師已經(jīng)研制出一種微型燃料電池,能將人體的自然糖分轉(zhuǎn)換為電能。


這種燃料電池可以為治療癲癇、帕金森癥和癱瘓的大腦植入物提供能量。目前的植入物設(shè)備往往由鋰電池供電,這些電池壽命有限,需要定期更換。從人體里取出植入物更換電池并不是一件容易的事兒,而要在人的大腦上這么做的難度更大。


研制這種燃料電池的團(tuán)隊(duì)由電子工程和計(jì)算機(jī)系副教授拉胡爾·薩派斯卡(RahulSarpeshkar)所帶領(lǐng),電池的一端使用了鉑催化劑,另一端有一層碳納米管。燃料電池被放置在一片硅芯片上,使其與用于大腦植入物的電子器件相連。


當(dāng)葡萄糖通過(guò)鉑催化劑的一端時(shí)被氧化,電子和氫離子在這過(guò)程中被分解,從而產(chǎn)生電流。在電池另一端,氧原子碰到單層碳納米管時(shí),與氫原子組成水分子。燃料電池能產(chǎn)生180微瓦特的電能,足以為那些報(bào)告大腦壞死區(qū)域,或者模擬大腦部分功能(治療帕金森癥等大腦失調(diào)的疾病的方法)的大腦植入物提供足夠的能量。


葡萄糖燃料電池并不是一個(gè)新鮮事物,其歷史可追溯到上世紀(jì)七十年代,而在2010年,法國(guó)科學(xué)家就曾研制出類似的燃料電池,用以為起搏器提供能量,這種電池的原理是用石墨和酶從葡萄糖中獲取電能,但這種電池的續(xù)航能力沒(méi)有鋰電池持久。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

麻省理工大學(xué)研制的這種新型燃料電池,只要有葡萄糖和水,就可以一直產(chǎn)生電能。所需的葡萄糖可以從大腦周圍的腦脊液中獲取,因?yàn)檫@里的葡萄糖并不為人體所使用,而燃料電池又只使用其中的很少一部分,因而不會(huì)對(duì)大腦功能造成影響。


目前這種燃料電池還只是通過(guò)一些模擬測(cè)試,還沒(méi)有在人體上進(jìn)行實(shí)驗(yàn),即使真正應(yīng)用在人體上還需要數(shù)年時(shí)間,其前景依然十分值得期待。

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