其实可能在研究探索路上最大的一步已经迈出去了——在过去的几十年中,基于酶的生物燃料电池(EFCS)已经被研究了出来。由电池供电的电子设备可通过这种电池在发电体液中分解能源丰富的化学成分来获得电量。EFCS的技术已经被发明出来有十多年了,而在最近的五年中,研究人员已经开始着手在活物上对它们进行实验测试。
当谈及能源丰富的体液时,血液似乎是毋庸置疑的王者。血浆——血液的液体成分,含有能够不断泛溶解的葡萄糖——这也是我们的细胞获取能量的主要来源。在2010年人们第一次发现EFC能够从生物的血液中获取能量。当时,法国的开发人员将一种设备植入了一个活的老鼠体内,这个设备在老鼠腹部成功运行了11天,而且这只老鼠看起来并没有任何不适感。在此期间,它不间断地产生了大约两微瓦的功率,而这个功率在理论上讲,已经足以给心脏起搏器供电了。
到了2012年,一个更强大的葡萄糖EFC被发明了出来。另一个法国团队(包括从2010年的一直努力过来的研究人员)对其做了一些改进——研发出了基于碳纳米管的EFC。当这种设备植入老鼠的腹部后,能够产生约40微瓦的功率,而这足以能够为LED灯和数字温度计供电了。
血糖供电EFCS尚未在人体中进行过测试。但基于它们已经在动物中试验成功(除了老鼠,EFCS也已经证明能够在兔、龙虾和蟑螂体内正常工作),这些能够自我供给的燃料电池肯定能够在未来用于医疗植入物中而无需再动用传统电池,也更无需动冒着风险动手术来更换电池了。
虽然这一项目有着诸多潜在的优点,但是利用血液发电仍然有一个严肃的问题——那就是你还是需要开刀动手术。为了保证EFC能够在血液中正常运作,将需要多次植入该设备。一次性外科植入或许一些患者还可以接受,但如果像这样这样需要多次植入的话恐怕会造成患者的恐惧心理。而且这种设备本身也具有危险性和不便性,于是寻找一个只需较少侵入性就能获得在体内的化学能量的方式便又一次被提上案来。值得庆幸的是,我们已经能够看到一些希望了。
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