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科学家开发纯天然生物摩擦纳米发电机 可在体内发电

2018/7/9编辑:Ma Liang 人气:2748

导读:植入式摩擦纳米发电机(iTENG)是一种可植入体内的能源转换装置,它可用于收集不同形式的生物机械能,并将其有效转换为电能,此类生物机械能可源于心跳、呼吸、肢体运动及脉搏跳动等。

    现在,可植入医疗电子器件的使用越来越多,其电源主要依赖于商业可充电及不可充电电池。一旦此类电源达到使用寿命,病人不得不接受二次手术将其从体内取出。我国科学家开发出纯天然生物全可吸收摩擦纳米发电机,既可生物降解,又可将生物机械能转化为电能。相关研究成果发表在最新一期的《先进材料》上。

    植入式摩擦纳米发电机(iTENG)是一种可植入体内的能源转换装置,它可用于收集不同形式的生物机械能,并将其有效转换为电能,此类生物机械能可源于心跳、呼吸、肢体运动及脉搏跳动等。大量的实验已证明iTENG转换的电能可成功用于心脏起搏、健康监测及细胞组织工程。近日,在中科院北京纳米能源与系统所首席科学家王中林、研究员李舟及北京航空航天大学教授樊瑜波的指导下,博士江文、博士生李虎和刘卓等利用五种自然来源的可降解材料(纤维素、甲壳素、丝素蛋白、米纸、蛋清),开发出不同类型的纯天然生物全可吸收摩擦纳米发电机(BN-TENGs)。

黑龙江时时彩开奖直播 www.7i287.com.cn     Implantable friction nanoscale generator (iTENG) is an energy conversion device that can be used to collect different forms of biological mechanical energy and convert it into electrical energy. This kind of biological mechanical energy can be derived from heartbeat, breathing, limb movement and pulse beating. A large number of experiments have proved that the energy of iTENG conversion can be successfully applied to cardiac pacing, health monitoring and cell tissue engineering. Under the guidance of Wang Zhonglin, researcher Li Zhou and Professor Fan Yubo of Beihang University, chief scientist of the Beijing Institute of nanoscale energy and systems of the Chinese Academy of Sciences, Dr. Jiang, doctoral students Li Hu and Liu Zhuo use five natural sources of degradable materials (cellulose, crustaceans, silk fibroin, rice paper, Dan Qing), Various types of pure natural bioabsorbable friction nanogenerators (BN-TENGs) have been developed.

    BN-TENGs具有良好的生物相容性、生物降解可调节性及生物可吸收性。它同时还具有高效的生物机械能转化效率,可实现在体内及体外正常工作,并将生物机械能有效转化为电能。该工作实现了BN-TENGs在体内及体外的可控降解。

    研究人员还将开发的BN-TENGs作为电压源用于功能失调的心肌细胞,成功调节了心肌细胞的跳动速率。当BN-TENGs完成预定任务,被植入到SD大鼠体内后,可被SD大鼠降解并吸收。新开发的BN-TENGs具有作为电源驱动可植入医疗电子器件的巨大潜力,在完成其既定任务后,可被生物体自行降解吸收,避免了病人进行二次手术。

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(来源: 科技日报 )

标签:发电机,仪器,设备,检测

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