Im Jahr 2012 Wissenschaftler John Rogers von der University of Illinois an Urbana Campain stellte eine Reihe biologisch abbaubarer Siliziumchips vor. Wer könnte die Temperatur oder mechanische steuern Verformung, Übertragung der Ergebnisse per Funk an externe Geräte. Einige von ihnen könnten sogar eine Behandlung durch Erhitzen durchführen umgebendes Gewebe, um Infektionen zu verhindern. Um sicherzustellen Die drahtlose Stromversorgung dieser Chips von einer externen Quelle wurde vorgeschlagen Induktionsspulen verwenden.
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Die drahtlose Energieübertragung ist jedoch problematisch für Geräte, die sich tief in Geweben oder Knochen befinden. Und für Lösungen für dieses Problem haben Dr. Rogers und seine Kollegen vollständig geschaffen biologisch abbaubare Batterie.
Ihre Geräte wurden letzte Woche in der Zeitschrift Advanced beschrieben Materialien, verwenden Magnesiumfolienanoden und Eisenkathoden, Molybdän oder Wolfram. Alle diese Metalle lösen sich langsam in Körper, und ihre Ionen sind in niedrigen biokompatibel Konzentrationen. Batterieelektrolyt ist Kochsalzlösung mit durch Zugabe von Phosphaten wird das gesamte System biologisch abbaubar verpackt Polymerpolyanhydrid.
Batterieströme und -spannungen können je nach variieren Kathodenmetall verwendet. Zum Beispiel einen Quadratzentimeter Batterien mit einer Magnesiumanode und einer Molybdänkathode entstehen stabiler 2,4 mA Strom. Nachdem sich die Batterie im Körper aufgelöst hat weniger als 9 Milligramm Magnesium gelangen hinein – ungefähr doppelt so viel von einem Koronararterien-Shunt, und solche Konzentrationen verursachen keine Probleme.
Alle Batterieversionen unterstützen eine konstante Stromabgabe. mehr als ein Tag. Das Team hofft, die Dichte zu verbessern Stromstärke durch Vergrößerung der Oberfläche der Magnesiumfolie, was die Reaktivität erhöhen sollte. Laut den Autoren, 0,25 sq. Batterie cm und eine Dicke von nur einem Mikrometer könnten würde das drahtlose Implantat den ganzen Tag mit Strom versorgen.
Gleichzeitig sind biolösliche Magnesiumbatterien keineswegs die einzige Lösung. Letztes Jahr Christopher Bettinger von Carnegie Mellon Universität von Pittsburgh, PA vorgestellt Natriumionenbatterie mit Elektroden aus Pigment Melanin. Aber Magnesiumbatterien haben eine relativ große Stromstärke und Ladungsdichte und hält länger.
