O aumento das doenças neurológicas e cardiovasculares está exigindo cada vez mais dispositivos médicos implantáveis, e seus requisitos de desempenho estão aumentando. Esses dispositivos eletrônicos incluem principalmente: sensores de pressão intracardíacos, marca-passos cardíacos, Desfibrilhadores cardíacos, cérebro profundo / estimuladores neurais, etc. A implantação a longo prazo in vivo coloca elevadas exigências no volume, estabilidade e biocompatibilidade dos dispositivos médicos implantáveis. Basear-se principalmente em baterias recarregáveis e não recarregáveis comerciais.Essas baterias comerciais, muitas vezes têm problemas como geração de calor, redução de capacidade e desnaturação interna em uso real.Quando essas fontes de energia chegar ao fim de sua vida útil, o paciente tem que passar por uma segunda operação para removê-los. Na remoção in vivo, este processo irá impor um grande ônus à psicologia e economia do paciente, portanto, é urgente o desenvolvimento de uma nova fonte de alimentação para alimentar o dispositivo eletrônico implantado, e fornecer uma solução viável para resolver os problemas acima.
Implantável atrito nano-gerador (iTENG) pode ser implantado no corpo de um dispositivo de conversão de energia, com a sua forma única de trabalhar (electrificação atrito e indução electrostática) e a eficiência de conversão de energia eficaz de preocupação pública. ITENG ser utilizado para recolher diferentes formas de energia bio-mecânica, e a conversão eficiente da energia eléctrica, energia mecânica pode ser derivada a partir de tais pulsação biológica, respiração, movimentos dos membros e de impulso de velocidade, etc. um grande número de experiências mostraram conversão iTENG de energia eléctrica pode ser usada com sucesso para estimulação cardíaca, a vigilância da saúde e engenharia de tecidos. recentemente, o acadêmico estrangeiro da Academia chinesa de Ciências, Beijing cientista-chefe da Academia chinesa de Ciências Instituto de energia nano e Zhong Lin Wang, pesquisador sob a orientação do Professor Li Zhouji Pequim Universidade de Aeronáutica e Astronáutica Fan Yubo Dr. Jiang Wen, Li Hu e Liu Ph.D. zhuo cinco tipos de fontes naturais, tais como a utilização de materiais degradáveis (celulose / quitina / SF / m de papel / clara de ovo) em desenvolvimento de diferentes tipos naturais bio-absorvível de fricção inteiros nano-geradores (BN-TENGs). este trabalho Cinco tipos de materiais naturais foram testados em combinação, e a ordem elétrica foi organizada para projetar BN-TE natural e degradável para o futuro. Os GNs, assim como a estrutura e a seleção de materiais de outros dispositivos de captação de energia, fornecem a base e os dados da pesquisa.
O trabalho desenvolvido full-absorvível biológico natural BN-TENGs tem boa biocompatibilidade, biodegradabilidade e bioresorbable adaptabilidade. Além disso, ele também tem alta eficiência de conversão de energia bio-mecânica, pode ser implementada num BN-TENGs vivo e em trabalho in vitro, e energia de bio-mecânica em energia eléctrica com eficiência, BN-TENGs tensão de saída máxima até 55V, de corrente de até 0,6 um, densidade de potência de até 21.6mW m-2., utilizando diferentes métodos de embalagem, este trabalho A degradação controlada de BN-TENGs in vivo e in vitro foi alcançada.
Enquanto isso, os investigadores desenvolveram BN-TENGs como uma fonte de tensão para as células miocárdicas disfuncionais, ajustado com sucesso a taxa de cardiomiócitos batendo. Após a conclusão da tarefa programada BN-TENGs implantado em ratos SD, BN-TENGs ratos SD pode ser degradado e absorvido pelo bradicardia taxa de coração a trabalhar, arritmias cardíacas e outros doenças fornecer novos tratamentos. além disso, este trabalho de desenvolvimento BN-TENGs tem um grande potencial como uma fonte de energia motriz os implantáveis electrónica de dispositivos médicos, depois de concluída essa tarefa, pode ser degradado e absorvido no próprio corpo vivo, para evitar uma segunda cirurgia.
Os resultados da pesquisa para Totalmente bioabsorvível Natural-materiais à base de triboelétricas nanogenerators foi publicado na última edição de "materiais avançados.": On (Advanced Materials, DOI 10.1002 / adma.201801895) Este trabalho foi Ministério da Ciência e Programa Nacional Key R & D (2016YFA0202702, 2016YFA0202703), a Fundação nacional de Ciência Natural da China (31571006, 81601629, 61501039), Pequim top-notch talento (2015000021223ZK21), Pequim Natural Science Foundation (2.182.091 e 2.162.017) e do Departamento de Organização Central de topo mil "e seu equipe inovadora Suporte financeiro.
A FIG: (a) cinco tipos de material de fonte natural pura; (b) - (d) BN Teng estrutura e configuração diagrama esquemático de uma camada de superfície de atrito; (e) - (f) BN Teng estimulação eléctrica de células do miocárdio como uma fonte de alimentação
