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华盛顿，2月6日(科学日报)——来自美国麻省理工学院和布里格姆女子医院的研究人员已经开发出一种由胃酸驱动的伏打电池，这种电池可以产生足够的电能来运行微型传感器或药物输送设备。他们在6日出版的《自然生物医学工程》杂志上写道，这种新型电源更安全、更便宜，有望成为目前用于体内传感器或药物输送设备的电池的替代品。
医生经常使用植入式医疗设备来监测生命体征或输送药物。这些设备通常由微型电池驱动，但传统电池会自行放电，存在安全风险。为了解决这个问题，研究人员开发了一种由胃酸驱动的新型电池。
这款电池的设计灵感来自柠檬电池。柠檬电池可以通过在柠檬中插入镀锌螺丝和铜片，利用柠檬酸中的氢离子产生电流。在新的设计中，研究人员将锌和铜电极放置在微型商用温度传感器的表面。锌会向胃液中释放离子。使用胃酸驱动电路，将产生足够的能量来驱动传感器和900 MHz发射器。
研究人员在猪身上的实验表明，传感器平均需要6天才能通过猪的消化系统。在胃里，电池可以提供足够的能量来驱动传感器，并每12秒钟发送一次无线信号，将数据传输到2米外的基站。一旦该装置进入小肠，电池提供的能量将大大减少，但它仍能长时间驱动该装置并传输信息，但传输频率将降低。
目前，该设备的原型是一个直径12毫米、高40毫米的圆柱体。研究人员认为，通过定制集成电路和集成能量收集器、发射器和微处理器，设备的体积可以减少三分之二。一旦小型化成功，他们将开发其他类型的传感器和应用。
研究人员还指出，对于植入式医疗设备来说，能量管理、转换、储存和利用一直是挑战。新的研究提供了新的想法，并使他们意识到他们可以利用人体自身的资源来开发一个完全自我维持的系统。在未来，人们只需一颗自供电的“药丸”就能监测几周的生命体征，相关数据将被传输到他们的手机上。
此外，新设备还可以用来输送药物。研究人员用这种装置成功地释放了包裹在金膜中的药物。(记者刘海英)
