Khám phá
Khám phá khoa học
Đại học Oxford phát triển pin sinh học lithium nhỏ nhất thế giới dùng cho y tế
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.
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.
Công nhân đào được tảng đá màu đỏ như máu, chuyên gia: "Đây là báu vật"
Khi vừa nhìn thấy tảng đá có màu đỏ như máu của nhóm công nhân, chuyên gia đã luôn miệng khẳng định họ đã tìm được kho báu quý hiếm. Vì sao vậy?
“Cánh rừng tự sát” của Nhật Bản hiện tại thế nào sau nhiều năm gây ám ảnh?
Rừng Aokigahara là nơi có lịch sử đen tối và ám ảnh với hàng trăm thi thể đã được phát hiện.
Vượt qua tam giác quỷ Bermuda, hồ nước "nuốt chửng" 2.500 tàu: Bí mật là gì?
Hồ nước này từng chứng kiến nhiều thảm họa và là nơi an nghỉ của 2.500 con tàu.
Lý do gì khiến đế quốc Mông Cổ bỏ dở cuộc xâm lược châu Âu?
Nhiều tranh cãi, nghi vấn xung quanh câu hỏi tại sao đế quốc Mông Cổ lại chịu dừng bước trong khi đang ngày một thu được nhiều chiến lợi phẩm...
Nghiên cứu mới cho thấy: Trẻ Nhật Bản có dáng đi khác các nước
Một bài nghiên cứu mới đây phát hiện ra rằng cách trẻ em Nhật Bản đi bộ, hoặc dáng đi của chúng, phát triển không giống với trẻ em ở các quốc gia khác.
Đánh thức siêu năng lực của riêng mình: Khoa học hay viễn tưởng?
Nhờ di truyền hoặc thông qua quá trình rèn luyện, ngay cả những người bình thường cũng có thể phát triển những siêu năng lực.
