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新型燃料電池能使用大腦動力產生電流

鉅大LARGE  |  點擊量:914次  |  2019年03月16日  

據國外媒體報道,在不久的將來,人們或許能真正“利用頭腦的力量”,麻省理工大學的工程師已經研制出一種微型燃料電池,能將人體的自然糖分轉換為電能。


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隊由電子工程和計算機系副教授拉胡爾·薩派斯卡(RahulSarpeshkar)所帶領,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。


當葡萄糖通過鉑催化劑的一端時被氧化,電子和氫離子在這過程中被分解,從而產生電流。在電池另一端,氧原子碰到單層碳納米管時,與氫原子組成水分子。燃料電池能產生180微瓦特的電能,足以為那些報告大腦壞死區域,或者模擬大腦部分功能(治療帕金森癥等大腦失調的疾病的方法)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新鮮事物,其歷史可追溯到上世紀七十年代,而在2010年,法國科學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,但這種電池的續航能力沒有鋰電池持久。

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麻省理工大學研制的這種新型燃料電池,只要有葡萄糖和水,就可以一直產生電能。所需的葡萄糖可以從大腦周圍的腦脊液中獲取,因為這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,因而不會對大腦功能造成影響。


目前這種燃料電池還只是通過一些模擬測試,還沒有在人體上進行實驗,即使真正應用在人體上還需要數年時間,其前景依然十分值得期待。

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