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医用植入物的生物相容性电池是通过超声波充电的

医用植入物的生物相容性电池是通过超声波充电的

像助听器或起搏器这样的植入式医疗设备有着巨大的价值,但要让它们保持充满电,可能需要笨重的外部电源或重复的侵入性手术来替换耗尽的电池。沙特阿拉伯的科学家们提出了一个解决这个问题的潜在方案,他们开发了一种可以植入人体的微型装置,这种装置可以通过超声波在皮肤上充电。

如何保持医用植入物在体内运行是一个问题,多年来我们已经看到了一些令人兴奋的潜在解决方案。可能的方案包括麻省理工学院(MIT)的无线电波系统,斯坦福大学(Stanford)的其他类型电磁波系统,以及以人体液体为燃料的心脏起搏器。

这一领域的最新突破来自阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的科学家。他们的系统是基于一种新型的生物相容性水凝胶,这种水凝胶含有大量的水,可以安全地拉伸和弯曲身体,还可以导电。

这种最后一种属性是新配方的结果,该团队将聚乙烯醇与微小的MXene混合,MXene是一种二维的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物。我们已经看到MXene被用于其他有前途的技术的开发,包括可喷涂天线、机器人的人造肌肉和新一代电池组件。

研究小组发现,将MXene混合到水凝胶中,形成他们所谓的“m -凝胶”,这种材料在受到压力时可以产生电流,迫使电离子在水里流动。

这项研究的主要作者Kanghyuck Lee说:“就像把盐溶解在水中可以导电一样,我们使用了MXene纳米薄片来制造水凝胶。”“我们惊讶地发现,这种材料可以在超声波的影响下发电。”

当这种压力通过超声波产生时,它是一种被称为振动电位流的效应,研究小组通过一系列实验观察了它的有效性。这包括将该设备植入一块几厘米深的牛肉中,并使用各种超声波设备,如研究实验室和医院使用的探头和探头,来快速为该设备充电。

KAUST的材料科学家Husam Alshareef说:“这是我们在实验室开发的MXene水凝胶在传感和能源应用方面的巨大潜力的又一个例子。”

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