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.
Top 7 sự thật về tâm lý hành vi của con người, có những điều ngày nào cũng làm nhưng chẳng ai nhận ra
Bạn đã bao giờ tự hỏi, những hành vi vô điều kiện của mình bắt nguồn từ đâu không?
Chiêm ngưỡng những loại kim cương đắt giá nhất hành tinh
Những loại kim cương đắt giá nhất hành tinh được liệt kê trong bài viết này thậm chí có loại dường như trở nên vô giá.
Top 10 con ma đáng sợ nhất trong lịch sử nhân loại
Suốt nhiều thế kỉ, danh sách 10 con ma đáng sợ nhất trong lịch sử nhân loại dưới đây vẫn luôn khiến nhiều người phải kinh sợ.
20 sự thật thú vị về Trái đất có thể bạn chưa biết
Trái Đất không chỉ là nơi con người có thể sinh sống - mà còn được biết đến như nguồn gốc của sự sống và là hành tinh duy nhất tồn tại sự sống.
Sự thật đằng sau những món ăn dát vàng của giới siêu giàu trên thế giới
Giới thượng lưu có thú chơi ẩm thực dát vàng. Nhưng dát vàng lên đồ ăn có tác dụng gì không? Hãy cùng đến với câu chuyện đằng sau đó.
Nguồn gốc của cương thi và những truyền thuyết rùng rợn
Người Trung Quốc quan niệm một người trải qua cái chết thảm khốc, không được mai táng, chôn một thời gian dài mà không thối rữa có thể sẽ biến thành cương thi, quay trở lại ám ảnh người sống.
