令人驚嘆的「活電池」

從手電筒、收音機電池，到手機、電子錶電池……這林林總總的電池有一個共同的特點，那就是它們都是「死電池」——沒有生命。那麼，人們能不能製造出有生命的「活電池」呢?

前不久，美國克拉克森大學的一個研究小組就大膽設想，要把蝸牛變成電池。穿過蝸牛殼的裂縫，研究人員用塗有酶的電極插入蝸牛的身體中，於是，蝸牛血液中的葡萄糖和氧氣很快就變成了燃料，從而產生了電能;研究人員同時把電極的另一端連接至一個外部電路，這樣，這個「蝸牛電池」就可以為環境感測器等小型裝置供電了。這個「活電池」還比較給力，它能產生7毫瓦電能。雖然電能輸出量會快速減少，但給蝸牛餵食後，或者讓蝸牛休息半小時後，便能恢復供電。很顯然，不能持續供電是這種「活電池」不盡人意的地方。

那麼，科學家能否製造出能持續供電的「活電池」呢?最近，美國麻省理工學院的一個研究小組就發明了一種能持續供電的「活電池」。研究人員把鉑催化劑和碳納米管等材料放置在一個矽片上，然後將其連接到一位患者大腦里先前埋藏的一個特殊的微型儀器上。這樣，一種人腦「活電池」便問世了。這種電池有約8毫米見方，它可產生180微瓦的電能，並不遜色於計算器上的太陽能電池，為複雜的計算晶元供能綽綽有餘。

那麼，這種人腦「活電池」究竟是靠什麼產生電能的呢?原來，研究人員讓鉑充當催化劑，這催化劑就好比動物體內的酶。鉑幫助電池從葡萄糖分子上吸走電子。當大腦組織中的血糖分子流經鉑催化劑，就會產生氧化反應，伴隨著氧化過程，電子和氫離子將分離開來。在電池另一端，當氧分子與碳納米管接觸時，便會與氫離子混合形成水。整個化學反應過程，既能產生電能，又不產生對大腦有傷害的副產品。雖然這種電池的能量來自腦內的血糖，大腦血糖水平會因被剝奪而下降，但這頂多更容易讓人感到飢餓而已，並不會有任何不適的感覺。並且鉑的催化性能十分可靠，也不會引起免疫系統的排斥反應。只要人的大腦供血正常，電池就能長時間持續工作。

這種能持續供電的「活電池」的發明，意義真是太重大了。因為以前植入人體的裝置通常是由鋰電池提供電能，但是這種電池使用的時間不長，到期必須更換，這就要再次動手術。特別是要更換植入人腦的電池，那手術的難度就更大，風險也更大了。理論上，這種「活電池」不但可以為那些低能耗的計算晶元與感測器供能，而且還可以用於驅動治療癲癇、癱瘓以及帕金森氏症患者的大腦植入器。當然，植入動物大腦中，也可以為動物研究發揮重要作用。

雖然這種「活電池」並未在真實的大腦組織中測試，僅在模擬大腦組織的液體環境中運行，但未來有可能將它植入人類大腦。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！