復(fù)旦大學(xué)開(kāi)發(fā)出可注射植入的柔性纖維電池

近日，復(fù)旦大學(xué)彭慧勝教授團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種生物相容的可注射式柔性纖維電池，該電池使用碳納米管復(fù)合纖維作為電極，具有優(yōu)異的柔性和生物相容性。相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際期刊《J.Mater.Chem.A》上。

可注射纖維電池直接利用體液作為其電解質(zhì)，通過(guò)體液中含有的鈉離子的嵌入和脫出，實(shí)現(xiàn)能量的存儲(chǔ)與釋放。可注射纖維電池具有低內(nèi)應(yīng)力和彎曲剛度，展現(xiàn)出了優(yōu)異的柔性，能夠與天然生物組織之間形成穩(wěn)定的界面接觸和相互作用。

將纖維電池注射植入到小鼠體內(nèi)30天后，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的免疫排斥反應(yīng)，證明其沒(méi)有明顯的毒副作用，具有優(yōu)異的生物相容性和可靠性。其在小鼠體內(nèi)的功率密度高達(dá)78.9 mW·cm-3，能夠有效驅(qū)動(dòng)多種可植入式電子器件，并能夠在體內(nèi)實(shí)現(xiàn)100次的循環(huán)充放電。

可注射纖維電池在小鼠的皮下、心臟和大腦中，都表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學(xué)性能。該纖維電池被注射到了小鼠的皮下組織中，并能夠?yàn)轶w內(nèi)的傳感器提供電能，從而實(shí)現(xiàn)了在體內(nèi)呼吸監(jiān)測(cè)的功能。因此，該新型可注射纖維電池有望解決未來(lái)人體不同部位可植入式電子器件的供電需求。

研究人員表示，與通過(guò)手術(shù)過(guò)程植入的傳統(tǒng)電池相比，該纖維電池的注射植入法更加高效且?guī)缀跏菬o(wú)創(chuàng)的，可以極大地減輕病人的痛苦、降低潛在健康風(fēng)險(xiǎn)和二次發(fā)病率；與現(xiàn)有植入式電池相比，其具有諸多優(yōu)點(diǎn)，有望促進(jìn)多個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，例如大腦內(nèi)的信息檢測(cè)。并且該新型可注射纖維電池也為新一代可植入式電子器件的設(shè)計(jì)提供了新的思路。