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嵌入體內的太陽能電池是醫療產業的重大突破

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科技產業資訊室 (iKnow) - Hana 發表於 2016年6月2日

圖一:嵌入人體式太陽能電池  資料來源:News 1

韓國未來創造科學部補助太陽能電池技術研究有重大突破。光州科學技術研究院成功研發出嵌入人體內的太陽能電池,對於體內裝有心律調節器等電子醫療儀器的病患而言,可免除充電煩惱,對於日後嵌入式電子醫療器材的研發,起了推波助瀾之效。

對於體內裝設電子醫療儀器如心律調節器的病患而言,最困擾問題莫過於「更換電池」。儘管電池技術日益發達,以現行技術而言,一顆小電池能讓心律調節器每天24小時不間斷地工作將近10年,但10年後仍有更換電池的需要。一般的作法是直接更換新的心律調節器,對病患來說相當不便。事實上,電力問題也是所有嵌入式電子醫療設備都必須面對和克服的問題。因此,光州科學技術研究院投入皮下太陽能電池的研發,試圖徹底解決此問題。

現階段市面上的太陽能電池太厚又很容易破裂,植入人體內很可能會造成有毒物質滲出而對人體造成傷害。因此市面上的太陽能電池必須從根本的材質去改造,否則就不適宜植入人體。韓國研究團隊將太陽能電池從堅硬的電路板以6~7微米的薄膜方式分離出來後和膠卷(Film)結合,製作成既薄且能夠任意彎曲的太陽能電池,才能作為嵌入人體皮下的太陽能電池材質。

還有,皮下太陽能電池的另一個必備條件是要在隔著皮膚的情況下仍能接收到太陽能。根據光州科學技術研究院的老鼠實驗結果發現,0.07平方公分的太陽能電池面積就能產生高達647微瓦特的電力。讓太陽能電池搭配小型蓄電池就可以將有太陽時產生的電力蓄積待用。每天僅需發電兩小時就足以供應市面上的心律調節器使用24小時所需的電力(如圖一)。而且即使擦了阻隔紫外線的隔離霜,電力的生產效果也差不多。

但研究團隊表示,人體的皮膚比老鼠的要厚許多,如果要在相同時間內獲得相同電力的話,太陽能電池的面積必須再大一點,如何在面積變大的條件下依然維持柔軟性,將是該產品進入商用化必須先克服的難題。此研究是由韓國未來創造科學部提供支援,由此也可一窺韓國政府未來的科技政策點是與醫療、太陽能電池領域相關。(743字;圖1)


資料來源:
1. News 1:http://news1.kr/articles/?2663164

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