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也被称为生物电池，是一种诈欺电活性微生物的代谢勾当来发电的新型生物能源装备，这种“活体电池”具备超强的境况适当性和杰出的生物相容性，正在心理监测、植入式医疗配置供电、处理可接连能源供应等方面阐明了紧急效用。通过微型化和便携化改造，微生物电池希望为智能腕表、心脏起搏器等毫瓦级低功耗配置供给电力救援。
该项成绩来自中国科学院深圳先辈手艺探求院（简称“深圳先辈院”）定量合成生物学天下中心尝试室钟超团队连合深圳先辈院集成所神经工程核心刘志远团队、深圳大学王任衡团队，目前一经正在《先辈原料》上揭晓。
正在该探求中，探求团队基于希瓦氏菌，开拓了一种改进的活体水凝胶原料，这种生物原料拥有特殊的弹性特征，使其也许通过手艺造成一维到三维的杂乱构造。
受古板锂电池创造手艺动员，探求团队采用阴阳极星散的优化安排：以活体水凝胶行为“阳极”，含铁的藻酸盐水凝胶行为“阴极”，通过3D打印手艺造备出高机能电极构造，最终胜利修筑了直径仅20毫米的微型生物电池体系。
尝试结果声明，这块微型电池可安稳输出450毫伏电压，并完发展达10次完善的“自充电—放电”的供能轮回。著作通信作家钟超探求员呈现：“电池供能轮回终结后，细菌存活率高达97%，且相联运转100幼时后仍连结90%以上的高存活率，这充满注通晓其优异的生物相容性。”
进一步的机能测试声明，生物电池拥有隽拔的轮回安稳性，能量吃亏极低，同时完整避免了古板电池中钴、锂等稀缺金属以及有毒电解质的运用，正在环保方面拥有明显上风。假使其现时能量密度和功率密度较贸易锂离子电池仍有差异，但已根基满意低功耗配置的供电需求。
据先容，这种活体电池改进性地整合了生物电刺激装备，通过刺激神经元完成了对电心理和血压的精准调动，正在疾病医治方面有较大运用潜力，也鞭策了便携式生物器件的繁荣，拓展了活体能源原料的探求前沿。
“探求需求冲破‘纸面改进’，同时要找到真实可行的运用场景。”探求论文第一作家王新宇先容，假使生物电池的手艺观念簇新，但存正在功率和输出电压震动（受细菌活性影响）两局势部，使得生物电池难以胜任需求接连安稳供电的场景。
基于这些特征，团队对准了瞬时神经刺激这一精准医疗范畴——通过集成电容器体系完成电能的精准调控，胜利开拓出实用于神经调控的生物电池运用计划。
据王新宇先容，团队另日方针开拓基于活体水凝胶的植入式生物电池，诈欺人体血糖行为接连能源，完成医疗配置的自供能运转。这项探求不光再现了学与原料科学的交叉改进，也为繁荣境况友谊的可接连能源手艺供给了新思绪，正在医疗植入配置和境况监测传感器等范畴显暴露紧急运用远景。另日，探求团队将通过优化菌种抉择、改善原料配方和细致调控电池构造，晋升生物电池机能，鞭策该手艺向现实运用转化。