前沿洞察丨有点厉害，能屈能伸能放电的电池了解一下？

本期前沿洞察为大家带来一些新的前沿科技：世界上第一块可以“任意”弯曲、拉伸的锂离子电池；用胶合板制作的微流体芯片；凭AI技术成为脑部扫描专家的机器......

一起来看看吧：

世界上第一块可以“任意”弯曲、拉伸的锂离子电池

电池在我们的日常生活中很常见，但你有没有见过像“橡皮泥”一样“能屈能伸”的电池呢？

瑞士的苏黎世联邦理工学院就研发了这样一块电池，这也是世界上第一块可以“任意”弯曲、拉伸的锂电子电池。经过测试，整个电池在被拉伸 50% 、充放电循环 50 次之后，仍然拥有 28 mAh g−1 的可重复使用电量和 20 Wh kg−1 的能量密度，表明了其在极限机械压力下仍然拥有可靠的可重复充放电性能。

目前主流商业锂离子电池的电解质，是易燃易爆的有机溶剂和锂盐组成的溶液，尽管性能极佳，但一旦气密性不好，就有可能电池鼓包、自燃，甚至产生剧毒的氢氟酸（HF）。因此，主流的商用电池必须用钢制或者铝制的坚硬外壳紧密包裹。

最新的解决方案是一种同样按照“三明治”结构制成的可折叠的固态锂离子电池。电池中用来传递锂离子的电解质是一种介于液体和固体之间的特殊物质——水凝胶。水凝胶更安全，它不会与空气中的水和氧气发生反应，也不会产生氢氟酸。由这种电解质制成的电池不仅在使用的过程中不可燃、无毒，还可以直接在空气中进行组装。水凝胶出色的弹性机械性能，使其很容易地拉伸、扭曲，还十分安全。

凭AI技术成为阅读脑部扫描专家

近日，加利福尼亚大学旧金山分校（UCSF）和加州大学伯克利分校的科学家开发了一种新的计算机算法，在头部扫描中发现微小脑出血的诊断案例中胜过了资深脑部科学家。

在当前的脑部诊断中，放射科医生通常每天查看成千上万张脑部图像，以寻找可能危及生命的紧急情况的微小异常现象，但此过程既耗费时间也有可能出错。

而新研发的算法仅用一秒钟即可确定整个头部扫描是否包含任何出血迹象，它还可以追踪大脑三维结构中异常的轮廓，从而极大的减少了医生花在审查其结果上的时间。有些斑点的大小可能在100像素左右，甚至放射线专家有时也会错过它们，可能会造成严重的后果。

鉴于每天都有大量遭受外伤性脑损伤并被送往急诊室的人，这项技术有非常重要的临床意义，将有望帮助医生诊断和治疗脑外伤患者、中风和动脉瘤。

环保到“芯“：用胶合板制作的微流体芯片

当提到微流体芯片通常想到的都会是塑料，但最近有科学家决定用一种更环保的方式--开始用木材来打造这种芯片。据了解，微流体芯片表面有着能够对极少量液体诸如血液分析的微小蚀刻通道。

这项技术可以让使用者快速、低成本地进行测试，而不需要被困在速度更慢、价格更昂贵的实验室设施中。

虽然这种一次性芯片非常小，但由于它们变得越来越受欢迎，导致越来越多的塑料垃圾产生。考虑到这一点，马里兰大学的一个团队已经开始使用激光雕刻的桦木胶合板制作微流体芯片。

当被涂上一层薄薄的特氟龙(Teflon)防水层之后，该种芯片在芯吸和混合蓝色/红色的食用染料后，展示出了跟塑料材质芯片一样的高效性。另外，当跟荧光技术结合使用时，其在测量液体样本中的蛋白质和活菌浓度都表现出了同样的准确性。

此外，胶合板芯片的制造成本仅为同类塑料芯片的1/10至1/100。不过由于它使用的的特氟龙涂层目前还不能完全实现生物降解，所以科学家们正在研究可再生替代涂层。

— END —