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财联社上海6月20日讯(编辑 黄君芝)随着太阳能(000591)技术的进步,效率更高,成本更低,越来越多的美国人开始使用它为家庭供电。事实上,根据太阳能产业协会(SEIA)的数据,美国太〖tai〗阳能装机容量估计为972吉瓦,占美国供电能力的3%以上。

除了常规应用外,科“ke”学家们还在不断改进技术尝试更多的可能性。在一项新的研究中,芝加哥大学的科学家们发现在太阳能电池上打些小孔能改善性能,进而提升医疗设备的功效。发表在《自然-材料》上的这篇论文描述了一种制造太阳能电池的全新方法:通过在顶层蚀刻孔使其成为多孔状态,就象一块“海绵”。

这项「xiang」创新可以为微创心脏起搏器或类似的医疗设备奠定基础。它可以搭配一个小型光源,以减少目前植入心脏起搏器的笨重电池的体积。该论文的第一作者Aleksander Prominski说,“我们认为这为这一领域的进一步改进打开了许多可《ke》能性。”

一直以来,该团队感兴趣的领域之一就是制造可以由光供电的设备。我们最熟悉的技术是太阳能电池,但它们也可以使用任何光源,包括人造光源。当在体内工作时,这种设备被称为〖wei〗光电(dian)化学电池,可以从植入体内的微小光纤中获得动力。

通常,太阳能电池需要两层,这可以通过将硅与另一种材料(如金)结合来实现,也可以通过在每个硅层中混合不同种类的原子来实现。但‘dan’芝加哥大学科学家发现,如果他们把一层做成多孔的,像海绵一样,就能用纯硅制造出太阳能电池 chi[。

由此产生的柔软灵活{huo}的电池直径可以小于5微米,大约是一个红细胞的大小。然后,它可以搭配一根「gen」光纤,这种光纤可以制作得像人类的一缕头发一样细――极大地减少了植入物的整体尺寸,使其对身体更友好,而且不太可能产生副作用。

与传统太阳能电池的制造方法相比,多孔电池具有多重优势,在保持最终产品功效的同时简化了生产过程。研究人员说『shuo』,“你可以在几分钟内做出来,而且这个过程不需要高温或有毒气体。”

然“ran”后,为了提高这种材料 *** 心脏或神经细胞的能力,他们用氧等离子体来氧化表层。在这种情况下,氧化实际上有助于使硅材料具有亲水性,对水有吸引力,这将提高对生物组织的信号。最后,通过添加一个几个原子厚度的金属(shu)氧化物层,可以进一步提高设备的性能。

由于所有的部件都可以被制成可生物降解的,所以科学家们可以想象该技术被用于短期的心脏治疗 liao[。不需{xu}要进行第二次手术切除,几个月后这些部「bu」位就会自然降解。这种创新的方法也可能对心脏再同步化疗法特别有用,这种疗(liao)法旨在纠正左右心室不能及时跳动的心律失常,因为这种设备可以放置在心脏的『de』多个区域以提高覆盖率。

此外,研究人员还对神经刺『ci』激的可能应用感到兴奋〖fen〗。他们说,“你可以想象将这种装置植入手腕或手部有慢性神经退化的人身上,以缓解疼痛。”

最后这种制造太阳能电池的新方法也可以{yi}用于可持续能源或【huo】其他非医(yi)疗应用。由于这些太阳能电池被设计成在液体《ti》环境下工作最好,芝加哥大学的科学家们认为它们可以用于人造树叶和太阳能燃『ran』料等应用。

据悉,该团队正在【zai】与芝加哥大学的心脏研究人员合作,进一步开发最终用于人类的技术。他们还与芝加哥大{da}学波尔斯基创业与创新中心合作,将这一发现商业化。

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