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麻省理工發(fā)明植入大腦的血糖電池

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:813次  |  2020年07月13日  

麻省理工學(xué)院(MIT)的神經(jīng)工程師們最近造出了一款神奇的電池,可以植入大腦,通過大腦和脊髓循環(huán)的血糖獲得充能。理論上,這種電池足以為低能耗的計(jì)算芯片與傳感器供能。理想中,它可以為殘障人士體內(nèi)的大腦解碼裝置供電,以實(shí)現(xiàn)假肢的智能化。


該電池的材料是硅和鉑,采用了標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體制作工藝。鉑的用途是充當(dāng)催化劑,就好比動(dòng)物體內(nèi)的酶。鉑幫助電池從葡萄糖分子上吸走電子,就好比酶和氧氣幫助動(dòng)物細(xì)胞從葡萄糖上獲得電子。電池功率可達(dá)數(shù)百微瓦(也就是幾十毫瓦),與計(jì)算器上的太陽(yáng)能電池相比這是個(gè)不低的水平。這種功率的電池為復(fù)雜的計(jì)算芯片供能綽綽有余。


不過也正因它的能量來(lái)自腦內(nèi)的血糖,大腦獲得的能量會(huì)因被剝奪而下降。科學(xué)家的解釋是,人可能會(huì)更容易感到饑餓,但是不會(huì)察覺出任何的差別。


目前麻省理工大學(xué)的科學(xué)家們?cè)斐鲎畲蟮碾姵赜?.5英寸*2.5英寸(約64mm*64mm)大小,也有一些較小的型號(hào)。雖說(shuō)電池越大性能越好,不過假如要在大腦內(nèi)植入64mm*64mm的異物也許還是會(huì)有些太大了。大腦是人體內(nèi)最重要的器官之一,電池的大小要經(jīng)過謹(jǐn)慎考慮。


此款電池存在兩個(gè)亮點(diǎn):首先它完全是可以量產(chǎn)的,其次它采用的是有著幾十年歷史的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體制作工藝,基本不存在技術(shù)門檻。血糖電池并不是最近才提出的新概念,之前就有血糖電池的存在,重要的用途是為起搏器供能。之前所研發(fā)出的體內(nèi)輔助設(shè)備都有能源的問題,必須不按時(shí)更換電源。現(xiàn)在,有了這么一款血糖電池,設(shè)備就可以自給自足了。


這次的血糖電池的突破點(diǎn)在于使用鉑作為催化劑,而之前的血糖電池采用的是生物酶,這就要定期更新電池內(nèi)的生物酶,有不少的麻煩。鉑的催化性能十分可靠,也不會(huì)引起免疫系統(tǒng)的排斥反應(yīng),而且把電池安裝在腦脊液里也可以避開白細(xì)胞。


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