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《Nature大子刊》水凝胶锂电池,用于生物医学植入物!

水凝胶  · 公众号  · 科技自媒体  · 2024-10-29 23:53
    

主要观点总结

文章介绍了一种用于生物医学应用的微型柔性电池,名为LiDB液滴锂离子微型电池。该电池具有可触发启动、生物兼容性、可生物降解、高容量等特点,并且能够为带电分子在合成细胞之间进行电泳移动供能,以及为体外的小鼠心脏进行除颤和起搏供能。加入磁性粒子后,这种LiDB还能作为体内的可移动供能装置。该研究为解决生物医学植入设备能源供应问题提供了新思路。

关键观点总结

关键观点1: 设计开发了一种植入式Li电池供能装置,用于驱动带电分子电泳运动、磁性操纵等

这种微型Li电池器件具有生物兼容性、生物降解、容量高等特点,并且尺寸小于毫米,具有广泛的生物医学领域应用场景

关键观点2: 报道了脂质载体和蚕丝水凝胶组装的柔性微型液滴锂离子电池LiDB

这种锂离子液滴微型电池具有可触发启动、生物兼容性、可生物降解、高容量等特点,为带电分子的位置移动和心脏除颤等应用提供了可能

关键观点3: 通过蚕丝水凝胶的优势实现了阴极、分隔体、阳极的自组装,快速形成微型LiDB电池

这种制备技术能够在数秒内完成,相比传统方法更为简单快速

关键观点4: LiDB电池具有非常好的电化学性质和稳定性

在特定电流下,电池容量达到一定值,并且循环稳定性良好。水凝胶的成分保证了电池的稳定性

关键观点5: LiDB电池在生物医学应用领域具有广阔前景

例如,合成组织中的药物释放和受损器官的修复。此外,它还能进行磁性操控,作为移动式供能体。最后,这种柔性电池结构可以设计成不同尺寸,以适应各种应用场景。


文章预览

解决的关键科学问题和主要研究内容: 1 设计开发了一种植入式的Li电池供能装置,能够用于驱动带电分子电泳运动、磁性操纵(作为移动式供能体)、心脏除颤等 2 尺寸小于毫米的微型Li电池供能器件,具有生物兼容性、生物降解、容量高等特点,具有广泛的生物医学领域应用场景 开发尺寸小于毫米的微型器件需要减小提供动力的电源体积。为了实现微创型生物医学设备,电源需要使用软材料。在之前的工作中,人们发现液滴设计的器件能够作为微型能源提供能量,但是液滴体系仍然无法得到可充电的电池。 有鉴于此, 牛津大学Hagan Bayley、Ming Lei、Yujia Zhang等 报道了脂质载体并且通过生物兼容性的蚕丝水凝胶组装了柔性的微型液滴锂离子电池LiDB(lithium-ion droplet battery)。 构筑的这种锂离子液滴微型电池具有可触发启动、生物兼容性、可生物降 ………………………………

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