美化学家研制出利用人体液体物质发电的微型电池
http://www.100md.com
2002年11月13日
美国东部时间11月12日(北京时间11月13日)消息,最近,美化学家研制出微型生物燃料电池美国化学家研制出一种可利用人体内液体物质发电的微型电池,有了这种生物燃料电池,人们的身体就有可能利用外部物体提供电能,驱动传感器对自身健康状况进行跟踪监视。
在正常的人体新陈代谢过程中,人体内的葡萄糖与氧气发生化学反应时会产生电能,而生物燃料电池能够直接转化成这种电能。这种新型微型电池可以植入人体,与人体皮肤下
或脊髓中含葡萄糖的体内液体建立起有机联系,从而产生出有用的生物电能。
实际上,利用生物燃料为原料制造电池并不是什么新发现。早在大约40年前,利用葡萄糖与氧气反应产生电能的设备就已经问世了。但对于医疗用途来说,这种电池必须要做得非常微小,而且,它还必须能够适应血液中温度、酸度和咸度三者中的任何一种条件,还要产生出足够多的电能,电压高低也要合适。美国得克萨斯大学化学家亚当-赫勒和他的同事认为,他们研制的生物燃料电池完全满足以上这些要求。
这种新型电池由2根2厘米长、直径千分之七毫米的碳棒组成,两根碳棒上都涂有一层可帮助葡萄糖进行化学反应的催化剂。每根碳棒都是一个电极,每个电极上还都涂有一层聚合体和葡糖氧化酶。这种聚合体能够使葡糖氧化酶和每根碳棒之间建立起通电联系。在另一个电极端,与聚合体建立起“有线”联系的葡糖氧化酶所产生的电子能够溶解人体内的氧气。这种化学反应进行的时候,整个生物燃料电池所产生的电能就会被送入循环电路当中,保证它发出的电能够源源不断地供出去。
这种新型电池可以在接近人体正常血液中温度和碱度的条件下工作:37摄氏度,PH值7.2;能够产生出相当于一块手表钮扣电池提供的电压:1.9微瓦,足以驱动一部葡萄糖微型传感器,对糖尿病人的身体状况进行监视跟踪。但这种电池还不能为人造心脏提供足够的动力。而且,它的使用寿命非常短暂,每使用一天,就要消耗掉6%的寿命。因此,这种电池目前还只能被当成试验工具使用,还无法投入实际医疗用途。, http://www.100md.com
在正常的人体新陈代谢过程中,人体内的葡萄糖与氧气发生化学反应时会产生电能,而生物燃料电池能够直接转化成这种电能。这种新型微型电池可以植入人体,与人体皮肤下
或脊髓中含葡萄糖的体内液体建立起有机联系,从而产生出有用的生物电能。
实际上,利用生物燃料为原料制造电池并不是什么新发现。早在大约40年前,利用葡萄糖与氧气反应产生电能的设备就已经问世了。但对于医疗用途来说,这种电池必须要做得非常微小,而且,它还必须能够适应血液中温度、酸度和咸度三者中的任何一种条件,还要产生出足够多的电能,电压高低也要合适。美国得克萨斯大学化学家亚当-赫勒和他的同事认为,他们研制的生物燃料电池完全满足以上这些要求。
这种新型电池由2根2厘米长、直径千分之七毫米的碳棒组成,两根碳棒上都涂有一层可帮助葡萄糖进行化学反应的催化剂。每根碳棒都是一个电极,每个电极上还都涂有一层聚合体和葡糖氧化酶。这种聚合体能够使葡糖氧化酶和每根碳棒之间建立起通电联系。在另一个电极端,与聚合体建立起“有线”联系的葡糖氧化酶所产生的电子能够溶解人体内的氧气。这种化学反应进行的时候,整个生物燃料电池所产生的电能就会被送入循环电路当中,保证它发出的电能够源源不断地供出去。
这种新型电池可以在接近人体正常血液中温度和碱度的条件下工作:37摄氏度,PH值7.2;能够产生出相当于一块手表钮扣电池提供的电压:1.9微瓦,足以驱动一部葡萄糖微型传感器,对糖尿病人的身体状况进行监视跟踪。但这种电池还不能为人造心脏提供足够的动力。而且,它的使用寿命非常短暂,每使用一天,就要消耗掉6%的寿命。因此,这种电池目前还只能被当成试验工具使用,还无法投入实际医疗用途。, http://www.100md.com