東北大學中村力樹教授領導的研究小組與微系統融合研究開發中心合作,開發了一種平板大小的“飲用溫度計”,可以通過胃酸發電,並在動物應用實驗中取得成功。

 休息時的基礎體溫、核心體溫及其節律(生物鐘)是掌握健康狀況的重要指標。這些用一般的溫度計很難測量,誤差也很大。通過將溫度傳感器插入肛門測量直腸溫度的方法可以準確且容易地測量核心體溫,但難以每天進行。

 為此,課題組研製出一種“飲水溫度計”,從胃酸發電中獲取能量。原型平板傳感器的外部尺寸直徑約為 9 毫米,厚度約為 7 毫米。除了胃酸電池的電極金屬板外,它被樹脂覆蓋,樹脂內部安裝了溫度傳感器、微機、定制集成電路、通信線圈、多層陶瓷電容器等。當傳感器被吞嚥,胃酸與胃酸電池電極接觸時,就會產生電能,在傳感器通過胃之前,所產生的能量驅動升壓電路給電容器充電,產生高壓。

 使用這種充電能量,大約每 30 分鐘測量一次腸道溫度,並將數據發送到體外的接收器。對於體外通信,使用的是近程磁導系統,在1MHz左右的頻段內,體內吸收極少。假設傳感器在10小時內排放到室外,並在污水處理廠的沉澱過程中收集和處置。

 這一次,通過將原型傳感器帶到動物身上並驗證其運行情況,確認了整個發電、溫度測量和通信系統的運行情況,並成功演示了該概念。今後,該公司計劃在考慮延長通信距離和降低價格(成本 100 日元以下)的同時,以人類應用測試為目標。預計這將導致疾病的早期發現和健康促進。

參考:[東北大學] 平板電腦大小的“飲水溫度計”在動物應用實驗中取得成功——利用胃酸發電進行操作。早期發現疾病和促進健康的期望 (PDF)

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