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比一粒灰尘还小的超级电容器,但可提供1.6V的电源电压

2021-09-01 综合报道 阅读:
开姆尼茨理工大学开发的世界上最小的超级电容器,可驱动植入式医疗传感器,比一粒灰尘还小,但可为微电子传感器提供高达 1.6V的电源电压。

德国的研究人员为医疗和传感器设计开发了世界上最小的电源。9KVednc

由开姆尼茨理工大学纳米电子材料系统教授、材料、建筑和集成中心负责人 Oliver Schmidt 教授领导的国际研究团队开发了一个尺寸为 0.001mm 3(1 纳升)的原型超级电容器开姆尼茨理工大学纳米膜 (MAIN) 和莱布尼茨固态与材料研究所 (IFW) 德累斯顿主任。莱布尼茨聚合物研究所德累斯顿 (IPF) 也参与了这项研究。9KVednc

微型超级电容器正用于人造血管,可用作微型传感器系统的能源,用于测量 pH 值。例如,实时检测血液 pH 值有助于预测早期肿瘤生长。9KVednc

目前,最小的此类能量存储装置大于 3mm3。原型纳米生物超级电容器 (nBSC) 比一粒灰尘还小,但可为微电子传感器提供高达 1.6V的电源电压。9KVednc

例如,该能量可用于血液中的传感器系统。功率水平也大致相当于标准 AAA 电池的电压,尽管这些最小尺度上的实际电流要低得多。纳米生物超级电容器的柔性管状几何形状提供了有效的自我保护,防止由脉动血液或肌肉收缩引起的变形。在满负荷运行时,nBSC 可以操作一个复杂的完全集成的传感器系统,用于测量血液中的 pH 值。9KVednc

施密特教授说:“看到新的、极其灵活和适应性强的微电子技术正在进入生物系统的微型世界,这是非常令人鼓舞的。”9KVednc

样品的制造和生物超级电容器的研究主要在开姆尼茨的主要研究中心进行。9KVednc

“我们的纳米生物超级电容器的架构为最大的挑战之一提供了第一个潜在的解决方案 - 微型集成储能设备,使多功能微系统能够自给自足,”施密特教授团队的研究员 Vineeth Kumar 博士说和 MAIN 研究中心的研究助理。9KVednc

责编:Demi9KVednc

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