[科普中國(guó)]-血液發(fā)電

血液發(fā)電是由科學(xué)家最新發(fā)現(xiàn)的一種發(fā)電的方式。同時(shí)日本研究人員據(jù)此新開發(fā)出了一種利用血液中的糖分發(fā)電的燃料電池。這一發(fā)電方式擁有極為廣闊的發(fā)展空間。

簡(jiǎn)介科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，人類的血液也能發(fā)電，因?yàn)檠褐杏幸恍┗瘜W(xué)物質(zhì)，在發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生能量，所以可將它轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。根?jù)這一原理，醫(yī)學(xué)專家研制成了一種奇妙的人體生化電池，這種電池體積很小，可以通過手術(shù)植入人的血管或內(nèi)臟附近。它晝夜不停地發(fā)電，一點(diǎn)也不影響人體正常的生理活動(dòng)。有些病人因病情需要裝心臟起搏器，用這種電池來供電是最理想不過了1。

應(yīng)用日本研究人員新開發(fā)出了一種利用血液中的糖分發(fā)電的燃料電池。研究人員表示，接下來將對(duì)發(fā)明加以改進(jìn)，增加發(fā)電量，最終希望能將其作為人體內(nèi)植入的醫(yī)療部件的電源。

據(jù)《朝日新聞》報(bào)道，日本東北大學(xué)教授西澤松彥領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在實(shí)驗(yàn)中利用了血液模仿品——牛血清。燃料電池使用碳作為電極，上面涂有分解血液中葡萄糖的酶。酶分解葡萄糖后出現(xiàn)電子，從而產(chǎn)生電流。利用1日元硬幣大?。ㄏ喈?dāng)于人民幣1分硬幣大?。┑碾姌O，研究人員最終得到了相當(dāng)于0.2毫瓦的電量。

研究人員稱，上述發(fā)明將能夠?yàn)橹踩胩悄虿』颊唧w內(nèi)的測(cè)定血糖值的裝置提供充足電量。心臟起搏器等植入式醫(yī)療部件需要通過手術(shù)來更換電池。研究人員希望能對(duì)上述發(fā)明加以改進(jìn)，開發(fā)出半永久性燃料電池。

西澤說，心臟起搏器、血糖值檢測(cè)器等植入人體的裝置在電池使用壽命結(jié)束時(shí)需要通過手術(shù)更換電池。新型燃料電池有望用于為類似的植入裝置更加持久地提供充足電量，減少甚至避免“換電池”手術(shù)。

前景用血液作“能源”的電池是一種“永久性電池”。由于它所賴以發(fā)電的“原料”能夠隨新陳代謝的進(jìn)行而不斷更新，所以只要人體新陳代謝活動(dòng)還在進(jìn)行，它就能源源不斷地發(fā)電，而不會(huì)有電能耗盡之慮。

人體生化電池體積小、效率高、供電穩(wěn)定和“永久性”，具有化學(xué)電池?zé)o法比擬的優(yōu)點(diǎn)，為發(fā)展更先進(jìn)的一代人工內(nèi)臟和醫(yī)用儀器創(chuàng)造了條件。例如，國(guó)外正在研制的所謂“隨身攜帶的保健醫(yī)師”——人體健康狀況微電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，就是設(shè)計(jì)用這種電池來供電的。這種微電子監(jiān)測(cè)系統(tǒng)埋植在體內(nèi)，可以一天24小時(shí)地監(jiān)測(cè)和報(bào)告體內(nèi)的生理、病理活動(dòng)情況，發(fā)出指令或警告，幫助你預(yù)防疾病保持健康，或及時(shí)了解病情進(jìn)展?？傊S著電子技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域日益廣泛深入的應(yīng)用，人體生化電池的“用武之地”也將是極為廣闊。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張尉 - 副教授 - 西南大學(xué)