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能工作20到30天,用血液中的血红蛋白制作的电池你见过吗?

2024-01-12 15:10:53 综合报道 阅读:
西班牙科尔多瓦大学和卡塔赫纳理工大学组成的研究团队,使用血红蛋白作为电化学反应的催化剂,开发了一款新型的电池,该电池具有生物相容性,使用寿命约为20-30天···

血红蛋白是红细胞中存在的一种蛋白质,负责将氧气从肺部输送到人体的器官和组织,并将二氧化碳从器官和组织输送回肺部进行气体交换,这是因为血红蛋白与氧具有非常高的亲和力,于是有科学家想到是否能利用这种性质,制作具有生物相容性的电池。 MUkednc

该项目来自于西班牙科尔多瓦大学和卡塔赫纳理工大学组成的研究团队,他们使用血红蛋白作为电化学反应的催化剂,开发了一款新型的电池,该电池具有生物相容性(对身体无害),使用寿命约为20-30天。相关研究成果以“Human Hemoglobin-Based Zinc–Air Battery in a Neutral Electrolyte”为题发表在《能源&燃料》杂志上。MUkednc

据介绍,该电池是一种锌-空气电池,由于血红蛋白具有快速吸收氧分子和相对容易地形成水分子的特性,因此可以在电池中充当催化剂促进氧还原反应(ORR),当空气进入电池后,血红蛋白使氧在电池的阴极被还原并转化为水,释放出电子,这些电子迁移到电池的阳极,使锌氧化。经过实验验证,该团队成功地使其生物相容性电池原型利用0.165mg的血红蛋白工作20-30天。MUkednc

MUkednc

电池原理MUkednc

除了良好的性能之外,他们开发的电池原型还有其他优点,如更具可持续性,可以在大气条件下直接使用,而无需使用惰性气体来保护,更为重要的是其生物相容性,电池的工作pH值为7.4,与血液的pH值相似,所以可以将其应用于人体内如心脏起搏器一类的设备。此外,几乎所有哺乳动物的体内都存在有血红蛋白,因此还可以使用动物的血红蛋白来制造电池。MUkednc

目前来说,该团队所制造的电池原型最大的不足是它只释放电能,而不能进行充电,因此,该团队下一步的研究目标是寻找另一种可以将水转化为氧气从而为电池充电的生物蛋白质。MUkednc

责编:Ricardo
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