스마트워치는 견고한 리튬 이온 배터리로도 충분히 잘 작동할 수 있지만 다음과 같은 실험적인 웨어러블 장치와 스마트 의류 그리고 이식 가능한 모듈, 새로운 유형의 전원. 의료용 임플란트에 전원을 공급하기 위해 AAA Duracell을 팔에 꽂는 것은 좋지 않습니다. 필요한 것은 이상적으로는 유독성 또는 가연성 물질을 사용하지 않는 유연한 배터리입니다. 화학.
중국의 연구원들이 해결책을 제시했을 수도 있습니다. 정확히 말하면 정상적인 IV 식염수입니다. 리튬 이온 배터리에 대한 무해한 대안을 찾는 과정에서 과학자들은 생산 비용이 저렴한 나트륨 이온 솔루션의 사용을 테스트했습니다. 그들은 두 가지 생체 적합성 화학 물질, 즉 일반 식염수로 결정했습니다. IV 치료 중 신체, 아미노산, 당, 비타민 및 나트륨을 함유한 세포액 이온.
"의료용 임플란트에 사용되는 리튬 이온 배터리와 같은 현재 배터리는 일반적으로 단단한 형태로 제공됩니다."라고 공동 선임 저자는 말했습니다. 연구 논문, Yonggang Wang, 푸단 대학교 화학 교수 및 에너지 화학 공동 혁신 센터 재료. “또한 보고된 플렉시블 배터리의 대부분은 인화성 유기 또는 부식성 배터리를 기반으로 합니다. 웨어러블 장치에 대한 안전 위험 및 열악한 생체 적합성으로 고통받는 전해질 이식 가능한 것들.”
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과학자들이 선택한 두 솔루션 모두 인체 조직에 위험을 초래하지 않기 때문에 부피가 큰 구조적 보강 방식에 훨씬 적게 필요합니다. 저널에 게재된 논문에 설명된 대로 화학, 연구원들은 단단한 배터리 케이스를 유연한 형태로 교체할 수 있었습니다. 여기에는 얇은 전극 필름을 강철 그물에 붙인 "벨트 모양" 배터리가 포함됩니다. 가닥, 탄소 나노튜브 주변에 내장된 전극 나노입자의 "섬유 모양" 배터리 빌드 등뼈.
새로운 생체 적합성 배터리는 외부 웨어러블 장치에 적합하지만 아마도 체내에 들어가서는 안 되는 황산나트륨으로 실행되는 배터리와 함께 테스트되었습니다. 식염수 및 세포 배양 배터리의 전하 보유 용량은 나트륨 배터리보다 약간 적었습니다. 전하 보유 용량 측면에서 많은 리튬 이온 웨어러블 배터리를 능가하는 황산염-전해질 접어 구부렸습니다.
과학자들은 또한 바람직하지 않은 부반응을 발견했는데, 이는 배터리에는 좋지 않지만 암 치료에 사용될 수 있습니다. 섬유 모양 배터리의 탄소 나노튜브가 용존 산소를 수소 이온으로 전환하는 속도를 높일 수 있는 것으로 밝혀졌습니다. 이것은 배터리의 효율성에 도움이 되지 않지만 독립형 프로세스로서 암 및 세균 감염 치료에 사용할 수 있는 범위가 있습니다.
"탈산소화는 암세포나 병원성 박테리아를 없앨 수도 있습니다."
"우리는 이러한 섬유 모양의 전극을 인체에 이식하여 필수 산소를 소비할 수 있으며, 특히 주사 가능한 약물이 도달하기 어려운 영역에 사용할 수 있습니다."라고 Wang은 말했습니다. “탈산소화는 생활 환경의 pH 변화에 매우 민감하기 때문에 암세포나 병원성 박테리아를 제거할 수도 있습니다. 물론 이것은 지금 당장은 가설이지만 우리는 생물학자 및 의학자들과 함께 더 많은 조사를 하기를 희망합니다.”
스마트 의류와 이식형 장치는 아직 초기 단계일 수 있지만, 성공의 근본적인 열쇠는 스스로 전원을 공급하는 방식이 될 것입니다. 생체 적합성 화학 물질로 구동되는 유연한 배터리로 Wang과 다른 연구원들은 언젠가 우리 피부 위와 아래에서 스스로를 발견하게 될 선구적인 기술이 될 수 있습니다.
영상: 이것은 생체 적합성 전해질을 사용하여 섬유 모양의 이식형 배터리를 예술적으로 표현한 것입니다. 신용 거래: Guoet al.
