微型“納米發(fā)電機”問世 心臟跳動即可發(fā)電

近日，科學家最新研究顯示，一種微型“納米發(fā)電機”可植入體內(nèi)，從心臟跳動獲得能量，向動物活體內(nèi)植入的傳感器提供電能，為體內(nèi)低血糖等多種疾病狀況進行 早期預警。

一種微型“納米發(fā)電機”可植入體內(nèi)，從心臟跳動獲得能量，向動物活體內(nèi)植入的傳感器提供電能目前，科學家已成功地將“納米發(fā)電機”植入 實驗老鼠體內(nèi)，并從老鼠的心臟跳動中獲得電流。負責這項研究的是美國加州理工學院王中林帶領(lǐng)的研究小組，他們認為納米發(fā)電機產(chǎn)生的電流可驅(qū)動活體內(nèi)傳感器。

王中林指出，在納米等級建立的氧化鋅導線可作為壓電材料，該材料能夠?qū)C械能轉(zhuǎn)化為電能。因此，他和同事們構(gòu)建了一個柔韌性微型發(fā)電機，可將動物活體的呼吸或心臟跳動等自然機體行為轉(zhuǎn)變成為電能。

研究小組將氧化鋅導線放置在一個柔韌聚合物培養(yǎng)基，使得該納米線以不同的形式融入其中。他們將該裝置封裝在一個聚合物中屏蔽了體內(nèi)液體，從而保證該裝置產(chǎn)生的任何電流都不受背景干擾。

研究人員使用組織黏合劑將這個長5毫米、寬2毫米的矩形裝置附著在老鼠的隔膜肌肉上，王中林說：“這種納米發(fā)電機非常小，你幾乎無法用肉眼能看到。”伴隨著每一次呼吸，納米導線將產(chǎn)生變形，從而產(chǎn)生2毫伏特潛電壓下4微微安培(picoamps)電流。

之后，研究人員在不同實驗老鼠的心臟植入類似的納米裝置，可產(chǎn)生3毫伏特潛電壓下30微微安培(picoamps)電流。雖然產(chǎn)生的電量非常小，研究人員希望能夠按比例輸出，這將足夠為單個植入型納米傳感器提供電能，比如：血壓傳感器或者葡萄糖傳感器。這些傳感器對于電流的需求適中，并且不要求持續(xù)的電流供給。

王中林稱，這種納米裝置能以任意方向捕捉活體內(nèi)的機械能，因此它們不必以特定的陣列排列。他強調(diào)指出，動物活體的任何機械能都可轉(zhuǎn)化為電流，為納米傳感器提供動力。未來我們期望它們能夠進入人體臨床實驗階段，成為人體內(nèi)真正的“微型發(fā)電機”。