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这些研究人员的领导是拉胡尔?撒拍西卡(Rahul Sarpeshkar),他是电气工程和计算机科学副教授,制备这种燃料电池时,他使用铂催化剂,把它放在一端,把一层碳纳米管放在另一端。电池安装在硅芯片上,这就可以连接到电子装置,用于大脑植入物。
葡萄糖经过铂时,电子和氢离子就会剥离,这是因为被氧化。就是这产生了电流。在电池的另一端,氧气混合氢,接触到单壁碳纳米管层,就会形成水。这种电池可以产生高达180微瓦的电力,足以驱动大脑植入物,可发送信号,绕过受损部位,或刺激部分大脑(用于治疗疾病,如帕金森氏)。
葡萄糖燃料电池是一个旧概念,可以追溯到20世纪70年代,类似的燃料电池法国科学家也提出过,那是在2010年,用以驱动心脏起搏器。这种电池混合石墨和酶,可以使电子从葡萄糖中分离出来。问题是,酶驱动的电池使用寿命和功率输出都不如锂离子电池。
麻省理工学院的这种电池,只要有葡萄糖和水,就可以持续运行。驱动电池的是葡萄糖,它来自大脑周围的脑脊液。人体中大部分葡萄糖都不发挥作用,燃料电池只使用一小部分,所以不会影响大脑的功能。
这种电池尚未在大脑进行实际测试,只是一个方案,模拟大脑周围的流体。但它仍然是可喜的一步,会走向植入,尽管还需要数年时间,才会有人在头脑中植入这种电池。
研究小组发表了他们的成果,就在6月12日版的期刊《公共科学图书馆一号》(PLoS ONE)杂志上。