微型柔性水凝膠鋰離子電池面世

英國科學(xué)家利用生物相容性水凝膠液滴，成功研制出一款微型柔性鋰離子電池。該電池不僅具備光激活、可充電特性，還能實(shí)現(xiàn)生物降解。研究團(tuán)隊(duì)表示，這種微型電池有望在藥物釋放、心臟除顫和微型機(jī)器人等多個(gè)生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域大放異彩。相關(guān)論文發(fā)表于新一期《自然·化學(xué)工程》雜志。

生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域所用微型智能設(shè)備的體積通常不足幾立方毫米，因此需要同樣小巧的電源來供電。這些設(shè)備還需與生物組織直接作用，這就要求其電源必須是由柔軟材料制成，以確保安全性。

此類電池應(yīng)該具備多種特性，如高容量、生物相容性、生物降解性和可激活性等。同時(shí)，它們還應(yīng)具備遠(yuǎn)程控制能力，以適應(yīng)復(fù)雜多變的環(huán)境。但目前沒有電池能集上述功能于一身。

為攻克這一難題，英國牛津大學(xué)化學(xué)和藥理學(xué)系科學(xué)家利用水凝膠液滴，采用表面活性劑支撐的組裝技術(shù)，在類似肥皂的分子協(xié)助下，將三個(gè)體積僅為10納升的微型液滴連接起來，研制出了這款微型柔性鋰離子電池。其中兩個(gè)液滴含有鋰離子顆粒，它們相互作用便能產(chǎn)生能量。

研究團(tuán)隊(duì)表示，這款液滴電池?fù)碛凶吭降哪芰棵芏?，是迄今最小的水凝膠鋰離子電池。它能促進(jìn)合成細(xì)胞間帶電分子的運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)小鼠心臟跳動(dòng)的控制及除顫功能。此外，通過與磁性粒子相結(jié)合，它還能作為移動(dòng)的能量載體。