蘭州大學牽頭成功研發(fā)了一種輕薄、柔性的全生物可降解超級電容器

1月20日，據(jù)新華社報道，蘭州大學物理科學與技術(shù)學院聯(lián)合美國休斯頓大學、蘭州大學基礎醫(yī)學院成功研發(fā)了一種輕薄、柔性的全生物可降解超級電容器。該器件可在生物體內(nèi)完全降解被吸收，經(jīng)自然新陳代謝排出體外，無須二次手術(shù)移除。

蘭州大學物理科學與技術(shù)學院網(wǎng)站顯示，該研究有望為下一代生物可降解植入式醫(yī)療電子器件或其它瞬態(tài)電子器件的供能問題提供能量解決方案。

圖片來源：蘭州大學物理科學與技術(shù)學院

據(jù)這項研究課題組負責人、蘭州大學物理科學與技術(shù)學院教授蘭偉介紹，植入式醫(yī)療電子器件能量供應主要依賴于植入式一次電池，而它會占據(jù)整個器件的大部分質(zhì)量和體積，在電池耗盡或工作結(jié)束后需要通過二次手術(shù)替換或移除。此外，由于電池中包含有毒或有害物質(zhì)，在植入前需要對其外部進行嚴格的剛性封裝和生物相容性處理。對此，學術(shù)界曾提出了多種植入式能量供應替代方案，但這些方案存在不可降解、能量低等缺點。實現(xiàn)具有輕薄、柔性、小尺寸、全生物可降解的能量供應方案一直是學術(shù)界關(guān)注的焦點。

據(jù)了解，近日，該研究成果以《柔性、可降解、可體內(nèi)吸收的植入式高性能超級電容器》發(fā)表在《科學—進展》上。蘭州大學為第一完成單位，物理科學與技術(shù)學院蘭偉教授為論文的第一通訊作者，美國休斯頓大學余存江教授和蘭州大學基礎醫(yī)學院王凱榮教授為論文的共同通訊作者。蘭州大學物理科學與技術(shù)學院博士生盛鴻偉為論文的第一作者，蘭州大學基礎醫(yī)學院博士生周靜靜為論文的共同一作。本研究得到了國家自然科學基金、甘肅省自然科學基金以及青海省國際合作項目等的共同資助。

近年來，由蘭偉牽頭的蘭州大學柔性電子科研團隊致力于研發(fā)全生物可降解超級電容器，并將研發(fā)的超級電容器植入到大鼠皮下。之后半年的實驗發(fā)現(xiàn)，通過一系列水解反應和新陳代謝，該超級電容器可以在大鼠體內(nèi)完全降解被吸收，而且不產(chǎn)生任何不良反應。

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