不用電池用胃酸，迷你機器顯神通

我們在科幻作品中常常看到各種迷你機器人或者其他的電子設備，你只要把它吞到肚子里，就能幫助診斷治療各種疾病。現如今隨著電子技術的發展，人們已經可以做到將很多種設備做得很小，以至於吞下它們基本沒什麼難度。然而，麻煩的是，機器還需要電池來供電，而做出體積小巧，效力持久而又無毒無害的電池則不是一個簡單的問題。

近日美國麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology，MIT）的研究人員則從另一個方向繞過了這一障礙，他們發明了一種可以利用胃液給機器供電的機制，並成功利用市售元件製作了一枚迷你無線體溫計以及一枚延時給葯設備。這些設備只要在胃液中就能夠持續獲得電能，免去了需要額外提供電池的麻煩。這一研究被發表在最新一期（2月10日）的《自然：生物醫學工程》上。

這一發明的原理其實來自於大家耳熟能詳的伏打電池：將金屬鋅與金屬銅製成的電極插入電解質溶液中，就可以利用二者氧化還原反應的電動勢來給外界提供電能。研究團隊就在密封的膠囊上安裝了鋅銅電極，當膠囊被攝入體內之後，便能夠以胃液作為電解質溶液，給膠囊中的設備持續供電。

他們先是製作了一個長40毫米直徑10毫米的無線體溫計（題圖），由於伏打電池的電壓不高，他們在膠囊中整合了升壓電路。膠囊被攝入豬的體內後，便在電極與豬胃液的驅動下不斷地測量豬的體溫，並將讀數轉換成無線電信號發射到放置在離豬兩米左右地方的接收器那裡。

然後他們還製作了一枚延時給葯裝置，這一長方體形狀的裝置長度只有5毫米不到，利用的是金箔在加電之後才會被腐蝕的性質。攝入豬體內之後，金箔在伏打電池的作用下發生電化學腐蝕，從而釋放出之前密封在其中的藥物。

值得一提的是他們這次製作過程中使用的都是市售的元件，如果使用專門設計的元件，可能能夠達到更好的效果（驅動的機械功能更複雜等等）。至於安全性，雖然作為伏打電池負極的鋅片最終會溶入胃液中，但即使整片全部溶解，總攝入量仍然小於安全閾值，所以應該不會造成太大的健康問題。如果這一技術得以推廣應用，應該會給醫療診斷以及治療行業帶來無限的可能性。

題圖來自 MIT 新聞，Diemut Strebe 攝，本文及照片遵照「知識共享-署名-非商業性使用-禁止演繹-3.0」（CC-BY-NC-ND 3.0）協議發布。