Algemeen

Deze flexibele batterijen die op zout water werken, kunnen kanker helpen behandelen

Deze flexibele batterijen die op zout water werken, kunnen kanker helpen behandelen



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Chinese onderzoekers ontwikkelden twee soorten flexibele batterijen die werken op een zoutoplossing of op een zoutwateroplossing in plaats van op lithium-ionelektrolyten. Dit type batterijtechnologie is zeer gewild in de geneeskunde, die ook het potentieel heeft om kanker en andere bacteriële infecties te behandelen.

[Afbeeldingsbron: iChEM]

Flexibele batterijen aangedreven door zout water

Medische implantaten en draagbare apparaten gebruiken traditioneel omvangrijke en stijve lithium-ionbatterijen om ze van stroom te voorzien. De omvang van dergelijke batterijen kan worden toegeschreven aan extra structurele ondersteuningssystemen die voorkomen dat de batterijen lekken of gevaarlijke stoffen afgeven. Maar dit zou allemaal kunnen veranderen in de niet al te verre toekomst, aangezien onderzoekers van de Fudan University en het Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials in China erin zijn geslaagd om flexibele batterijen te ontwikkelen die kunnen werken op 'lichaamsgeïnspireerde vloeistoffen zoals normale IV-zoutoplossing oplossing en celcultuurmedium ". Simpel gezegd, de nieuw ontwikkelde batterijen worden aangedreven door een zoutwateroplossing die biologisch compatibel is.

[Afbeeldingsbron: Chem]

Yonggang Wang, hoogleraar scheikunde aan de Fudan University, legde uit hoe onpraktisch en gevaarlijk traditionele batterijen zijn op het gebied van geneeskunde.

"Huidige batterijen, zoals de lithium-ionbatterijen die worden gebruikt in medische implantaten, hebben over het algemeen een stijve vorm. Bovendien zijn de meeste van de gerapporteerde flexibele batterijen gebaseerd op brandbare organische of corrosieve elektrolyten, die te lijden hebben onder veiligheidsrisico's en een slechte biocompatibiliteit voor draagbare apparaten, laat staan implanteerbare exemplaren ".

Het team van onderzoekers, geleid door Wang en een andere professor, Huisheng Peng, maakte een einde aan het gebruik van giftige stoffen in hun ontworpen flexibele batterijen. Ze vervingen die schadelijke elektrolyten door biocompatibele stoffen die ideaal zijn voor implanteerbare apparaten. Van de ontworpen flexibele batterijen wordt nog steeds verwacht dat ze elektrolyten lekken, maar de fysieke implicaties zijn niet zo gevaarlijk omdat de elektrolytische stoffen zijn gebaseerd op een normale IV-zoutoplossing en celcultuurmedium. Deze stoffen bevatten biocompatibele chemicaliën zoals aminozuren, suikers, vitamines en natriumionen.

Uit de onderzoeken van het team kwamen twee soorten flexibele batterijen naar voren. Een daarvan is een 2D-riemvormige flexibele batterij waar een net van stalen strengen is ingeklemd tussen dunne elektrodefilms. De andere flexibele batterij die het team heeft ontworpen, is een eendimensionale koolstof nanobuisvezel, die is bedekt met nanodeeltjes elektrodemateriaal.

[Afbeeldingsbron: Chem]

De onderzoekers ontdekten dat de koolstofnanobuisjes die in de 1D-vezelbatterij worden gebruikt, de omzetting van opgeloste zuurstof in hydroxide-ionen snel kunnen stimuleren. Dit proces heeft ernstige gevolgen voor de effectiviteit van batterijen, maar als het als een proces op zichzelf wordt beschouwd, kan de conversieprocedure mogelijk kanker en bacteriële infecties behandelen.

"We kunnen deze vezelvormige elektroden in het menselijk lichaam implanteren om essentiële zuurstof te consumeren, vooral in gebieden die moeilijk bereikbaar zijn voor injecteerbare medicijnen", merkte Wang op. "Deoxygenatie zou zelfs kankercellen of pathogene bacteriën kunnen vernietigen, aangezien ze erg gevoelig zijn voor veranderingen in de pH van de leefomgeving. Dit is natuurlijk hypothetisch op dit moment, maar we hopen verder te onderzoeken met biologen en medische wetenschappers".

Andere chemische oplossingen zoals natriumsulfaat werden ook door de onderzoekers gebruikt om de rol van vloeibare elektrolyten te spelen in hun ontwikkelde flexibele batterijen die bedoeld zijn voor uitwendig gedragen apparaten. De experimenten van het team met zowel de 2D- als de 1D-flexibele batterijen presteerden beter dan veel van de conventionele lithium-ionbatterijen die op draagbare apparaten worden gebruikt in termen van "oplaadcapaciteit". Dit opent tal van toepassingsmogelijkheden op het gebied van medische draagbare en implantaatapparaten die het team hoopt te verkennen.

Het artikel over deze studie is via ScienceDirect in het Chem Journal gepubliceerd.

Bronnen: Collaborative Innovation Center of Chemistry for Energy Materials, Chemisch en technisch nieuws

ZIE OOK: Onderzoekers hebben 's werelds eerste batterijloze mobiele telefoon ontwikkeld


Bekijk de video: Zo gaat je batterij langer mee (Augustus 2022).