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《國際要聞》眼淚就能充電!創新軟性電池技術打破智慧隱形眼鏡最大痛點
2023-10-16

※新加坡南洋理工大學開發可用於智慧隱形眼鏡中的微型軟性電池。這個裝置和人類的角膜一樣薄,可使用淚液充電,為智慧隱形眼鏡發展打開新空間。(Photo credit: Nanyang Technological University)

新加坡南洋理工大學(Nanyang Technological University)的研究團隊開發一種微型軟性電池,可用於智慧隱形眼鏡中。這個裝置和人類的角膜一樣薄,可使用生理食鹽水充電,又由於眼睛中充滿了含鹽的淚液,這個技術在隱形眼鏡中將會非常有用。當裝有電池的智慧隱形眼鏡不使用時,可以將其存放於生理食鹽水中,幫助電池進一步充電。這個裝置避免使用金屬電極等可能對眼睛造成傷害的材料,而是透過葡萄糖氧化酵素塗層工作,當葡萄糖氧化酵素與淚液中的納與鉀等離子產生反應時就會產生電流。

能夠監測我們健康甚至治療疾病的智慧隱形眼鏡已開始萌芽。然而,如果沒有可靠、安全的電源,這種鏡片的使用率不會太高。問題是這些鏡片必須非常薄,而且最好避免使用裸露在眼睛表面可能會對眼睛造成傷害的材料。這些因素都使笨重的傳統電池失去了用武之地。

為了解決這個問題,這個研究團隊創造了一種非常薄的電池,這種電池不含金屬電極,實際上可以從眼睛本身,或是至少從潤濕眼睛的淚液中獲取電能。「智慧隱形眼鏡最常見的電池充電系統需要鏡片中的金屬電極,如果暴露在人的肉眼之下,就會對人體造成傷害。同時,另一種感應充電模式,需要在鏡片中安裝一個線圈來傳輸電能,就像智慧手機無線充電版一樣。而我們的淚液電池消除的這兩種方法帶來的潛在問題,同時也能為智慧隱形眼鏡的進一步發展創造了新空間。」參與這個研究的Yun Jeonghun博士說道。

研究團隊使用模擬人眼對這個設備進行測試,到目前為止,他們已經證明,這個裝置可以產生45微安培的電流,最大功率達到201微瓦特,充放電循環次數可達200次。

「這項研究開始於一個簡單的問題: 隱形眼鏡電池能否使用我們的眼淚充電? 自充電電池也有類似的例子,比如利用人體汗液供電的可穿戴技術電池。然而,以前的鏡片電池技術並不完美,因為電池電極的一側充電時,另一側無法充電。我們的方法可以透過酵素反應和自還原反應的獨特組合為電池的兩個電極充電。除了充電機制外,它還只依靠葡萄糖和水來發電,與傳統電池相比,這兩種物質對人體都是安全的,廢棄後對環境的危害也很小。」Yun Jeonghun博士繼續說道。

(來源:Medgadget 生策中心編譯)

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