Đại học Oxford phát triển pin sinh học lithium nhỏ nhất thế giới dùng cho y tế

Pin lithium-ion tí hon dạng mềm của Đại học Oxford được kích hoạt bằng ánh sáng, có thể sạc lại và phân hủy sinh học.

Nhóm nghiên cứu tại Đại học Oxford, Anh, phát triển một loại pin lithium-ion mềm, nhỏ gọn dùng cho lĩnh vực y sinh như cung cấp năng lượng cho các robot tí hon, máy khử rung tim, máy tạo nhịp tim, Interesting Engineering hôm 25/10 đưa tin. "Đến nay, đây là pin lithium-ion hydrogel nhỏ nhất và có mật độ năng lượng vượt trội", tiến sĩ Yujia Zhang tại Khoa Hóa học thuộc Đại học Oxford, tác giả chính của nghiên cứu mới, cho biết.

Đại học Oxford phát triển pin sinh học lithium nhỏ nhất thế giới dùng cho y tế
Phiên bản phóng to của pin lithium-ion mềm dẻo, siêu nhỏ. (Ảnh: Yujia Zhang).

Việc phát triển các thiết bị thông minh tí hon, thường nhỏ hơn 3mm, đòi hỏi nguồn năng lượng nhỏ tương ứng. Với thiết bị y sinh tương tác trực tiếp với mô sinh học, pin cung cấp năng lượng phải làm từ vật liệu mềm để đảm bảo an toàn và ít xâm lấn. Lý tưởng nhất, pin cần có dung lượng lớn, khả năng tương thích sinh học, phân hủy sinh học và kích hoạt được. Chúng cũng cần khả năng điều khiển từ xa để nâng cao chức năng và khả năng thích ứng trong những môi trường phức tạp. Tuy nhiên, việc kết hợp tất cả các đặc điểm này vào một viên pin gặp rất nhiều khó khăn.

Để giải quyết, nhóm nhà khoa học từ Đại học Oxford đã phát triển pin lithium-ion nhỏ, mềm dẻo, sử dụng các giọt hydrogel tương thích sinh học. Ứng dụng quy trình "lắp ráp hỗ trợ chất hoạt động bề mặt", loại pin mới kết hợp ba giọt siêu nhỏ, mỗi giọt có thể tích 10 nano lít, với sự hỗ trợ của các phân tử giống xà phòng. Hai giọt trong số đó chứa những hạt lithium-ion với khả năng tương tác để tạo ra năng lượng.

Pin mới được kích hoạt bằng ánh sáng, có thể sạc lại và phân hủy sinh học. Trong nghiên cứu, pin đã cung cấp năng lượng cho các phân tử mang điện di chuyển giữa những tế bào tổng hợp, cũng như kiểm soát nhịp đập và khử rung tim cho chuột. Bằng cách tích hợp các hạt từ tính, nó có thể đóng vai trò như một nguồn năng lượng di động.

Theo nhóm nghiên cứu, các thử nghiệm điều trị tim trên động vật cho thấy tiềm năng của loại pin mới như một giải pháp không dây và phân hủy sinh học đầy hứa hẹn. Thiết kế sáng tạo này giúp giải quyết những thách thức chính trong việc cung cấp năng lượng cho thiết bị y sinh, mang lại giải pháp tương thích sinh học, an toàn và hiệu quả. Hiện nhóm đã nộp đơn xin cấp bằng sáng chế.

Từ khóa liên quan:
Loading...
TIN CŨ HƠN
Con số 13,532,385,396,179 có gì đặc biệt?

Con số 13,532,385,396,179 có gì đặc biệt?

Số 13,532,385,396,179 - nghe có vẻ là một dãy số ngẫu nhiên và không mang ý nghĩa gì. Nhưng thực tế, nó đã khiến giới toán học bất ngờ và thu hút sự chú ý bởi đặc điểm cực kỳ đặc biệt.

Đăng ngày: 03/11/2024
Thử nghiệm thành công máy bay siêu thanh nhanh gấp đôi Concorde

Thử nghiệm thành công máy bay siêu thanh nhanh gấp đôi Concorde

Trung Quốc- Máy bay Yunxing của công ty Space Transportation hướng tới đạt tốc độ Mach 4 (4.939km/h), hứa hẹn chở khách giữa Bắc Kinh và New York trong vòng hai giờ.

Đăng ngày: 02/11/2024
Top 4

Top 4 "quái kiệt" trong lịch sử Trung Hoa có chỉ số IQ trên tầm Gia Cát Lượng

Trong 5 người có chỉ số IQ cao nhất lịch sử Trung Hoa, Gia Cát Lượng chỉ đứng thứ năm. Xếp trên ông vẫn còn 4 "quái kiệt" khác với trí tuệ phi thường.

Đăng ngày: 02/11/2024
Ngôn ngữ bí ẩn, chỉ những cặp song sinh mới hiểu được

Ngôn ngữ bí ẩn, chỉ những cặp song sinh mới hiểu được

Thế giới hấp dẫn của những cặp song sinh và mối liên kết độc đáo mà họ chia sẻ thông qua loại ngôn ngữ riêng của họ phát triển theo thời gian luôn thu hút các nhà khoa học.

Đăng ngày: 01/11/2024
Trung Quốc khai thác thành công lõi băng dài nhất thế giới ngoài vùng cực

Trung Quốc khai thác thành công lõi băng dài nhất thế giới ngoài vùng cực

Ngày 29/10, các nhà nghiên cứu thuộc Viện Khoa học Trung Quốc (CAS) thông báo đã khai thác thành công lõi băng dài 324 mét từ sông băng dày nhất trên Cao nguyên Thanh Hải - Tây Tạng.

Đăng ngày: 01/11/2024
Hồi kết cho chiếc váy 2 màu gây chia rẽ mạng xã hội

Hồi kết cho chiếc váy 2 màu gây chia rẽ mạng xã hội

Hình ảnh thực tế của chiếc váy đã chính thức khép lại cuộc tranh luận màu sắc "vàng trắng" hay "xanh đen" kéo dài gần một thập kỷ.

Đăng ngày: 31/10/2024
Nguồn gốc, ý nghĩa cụm từ

Nguồn gốc, ý nghĩa cụm từ "trước Công nguyên", "Công nguyên"

Đọc về lịch sử, chúng ta hay gặp các từ viết tắt "B.C." và "A.D." hay "TCN" và "CN" để nói về mốc thời gian.

Đăng ngày: 30/10/2024
Tiêu điểm
Khoa Học News