초소형 생체 기기와 로봇을 위한 혁신적인 에너지 솔루션: 옥스퍼드 대학의 도전!

소요 시간: 2 분
에 의해 Pedro Martinez
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의료 기기와 소형 로봇에 전력을 공급하는 작은 배터리.

Seoul옥스퍼드 대학교의 연구진은 의료 기기에 사용될 초소형 연성 배터리 개발에 성과를 거두었습니다. 이 작은 배터리는 몇 입방밀리미터 이하 크기의 기기들에 전원을 공급하는 데 중요합니다. 이러한 기기들은 최소 침습적으로 체내 조직과 작업하는 의료 절차에 필요합니다. 이 배터리의 주요 특징은 다음과 같습니다.

고효율 에너지 용량, 생체 적합성, 생분해성, 작동 가능성, 원격 제어 기능

기존 배터리 기술은 모든 요구를 동시에 충족할 수 없습니다. 옥스퍼드 연구팀은 인체에 안전한 하이드로젤 방울을 사용하여 작은 리튬 이온 배터리를 개발했습니다. 이 배터리는 세 개의 작은 방울이 연결되는 과정을 통해, 방울 내에 리튬 이온 입자를 저장함으로써 에너지 저장 능력을 향상시킵니다.

첨단 배터리는 다양한 용도 중 의료 분야, 특히 심장 치료에 많이 사용됩니다. 초기 실험에서 과학자들은 이 배터리를 사용하여 쥐의 심장박동을 조절하고 심장 관련 쇼크 완화에 도움을 주었습니다. 이는 심장 리듬 문제로 인한 건강 문제가 매우 심각하기 때문에 중요합니다. 배터리에 자성 입자를 추가하여 이를 이동 가능하게 함으로써, 의료 및 로봇 응용 분야에서 휴대용 전원으로 사용할 수 있게 됩니다.

혁신적인 배터리 기술은 인체 내에서 안전하게 사용할 수 있는 소형 전자 기기의 발전에 큰 기여를 하고 있습니다. 이러한 배터리가 생분해가 가능한 것은 매우 중요하며, 이를 통해 인체 내에서 해로운 반응을 일으키지 않고 제거할 필요가 없어집니다.

기술이 다양한 분야에 혁신을 가져다줄 것으로 기대됩니다. 특히 임상 의학에서는 정밀한 진단과 치료가 표준이 되고 있습니다. 이 기술은 또한 협소한 공간에서 복잡한 작업을 수행할 수 있는 소형 로봇 시스템, 예를 들어 수술 로봇이나 특정 목표에 약물을 전달하는 시스템을 개선할 가능성을 지니고 있습니다.

옥스퍼드 대학교 이노베이션이 이 기술에 대해 특허를 출원했습니다. 이 배터리는 첨단 의료 기기에 사용한 후 몸에 흡수되거나 녹아 없어질 수 있도록 설계되었습니다. 이는 의료 환경에서의 전자 폐기물 문제를 해결하고, 의학 및 로봇 공학 분야에서 새로운 발전 가능성을 열어줍니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1038/s44286-024-00136-z

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Yujia Zhang, Tianyi Sun, Xingyun Yang, Linna Zhou, Cheryl M. J. Tan, Ming Lei, Hagan Bayley. A microscale soft lithium-ion battery for tissue stimulation. Nature Chemical Engineering, 2024; DOI: 10.1038/s44286-024-00136-z
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