牛津大學的研究人員在實現微型軟電池方面邁出了重要一步，這種電池可用于各種生物醫學應用，包括心臟組織的除顫和起搏。這項研究已發表在《自然化學工程》雜志上。

微型智能設備(小于幾立方毫米)的發展需要同樣小的電源。對于與生物組織相互作用的微創生物醫學設備，這些電源必須由軟材料制成。理想情況下，這些電池還應具有高容量、生物相容性和生物降解性、可觸發激活以及遠程控制等特性。迄今為止，還沒有一種電池可以同時滿足這些要求。為了滿足這些要求，牛津大學化學系和藥理學系的研究人員開發了一種由生物相容性水凝膠液滴構成的微型軟鋰離子電池。

該團隊去年在《自然》雜志報道的技術是表面活性劑支撐組裝(利用類皂分子輔助組裝)，將三個體積為10納升的微尺度液滴連接起來，兩端分別包含不同的鋰離子粒子，從而產生輸出能量。“我們的水滴電池是光激活的、可充電的，使用后可生物降解。到目前為止，它是最小的水凝膠鋰離子電池，具有優越的能量密度，”這項研究的首席研究員、洛桑聯邦理工學院的助理教授張宇嘉博士(牛津大學化學系)說。“我們使用液滴電池為合成細胞之間帶電分子的運動提供動力，并控制小鼠心臟的跳動和除顫。通過加入磁性粒子來控制運動，電池還可以充當移動能量載體。”

概念驗證心臟治療是在心律失常資深電生理學家雷明教授(藥理學系)的實驗室進行的。他說：“心律失常是全球范圍內導致死亡的主要原因。我們在動物模型中的概念驗證應用展示了一種令人興奮的新途徑，即使用無線和可生物降解的設備來治療心律失常。”該研究小組負責人哈根·貝利教授(化學系)表示：“這種微型軟鋰離子電池是張博士開發的一系列微型電源組中最為復雜的，它為可在生理條件下運行的生物相容性電子設備帶來了美好的未來。”

研究人員已通過牛津大學創新中心提交了專利申請。他們設想，這種微型多功能電池(尤其適用于生物應用的小型機器人)將在包括臨床醫學在內的各個領域開辟新的可能性。