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美國俄勒岡主教中學(xué)的學(xué)生Vineet Edupuganti憑借其發(fā)明的生物可降解電池在“西門子數(shù)學(xué)、科學(xué)與技術(shù)競(jìng)賽”中贏得了10萬美元的個(gè)人一等獎(jiǎng)，該項(xiàng)發(fā)明據(jù)說將會(huì)給醫(yī)療診斷和身體內(nèi)部監(jiān)測(cè)帶來革命性的改變。
Edupuganti由波特蘭州立大學(xué)物理學(xué)教授Raj Solanki(微電子器件制造專家)提供建議和指導(dǎo)。
Edupuganti自己將這項(xiàng)發(fā)明稱為“高性能生物可降解電池，用于制造瞬態(tài)電子器件(Transient Electronics)”，獲得了競(jìng)賽評(píng)委們的一致贊賞?？死松髮W(xué)電氣與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院院長克勞斯(David Crouse)表示，他的工作“在生物可降解和抗排斥領(lǐng)域帶來了真正意義的變革，而不是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的小修小改。”
可以預(yù)見的是，該項(xiàng)發(fā)明可以簡(jiǎn)化醫(yī)生診斷內(nèi)部器官的方法，如胃腸道疾病，目前需要復(fù)雜的成像或侵入性操作。生物可降解電池為可攝入人體的醫(yī)療設(shè)備供電，然后在設(shè)備達(dá)到其目的后自行溶解。 這意味著即使生病的人也可以吞下它而不會(huì)危害他們的健康。
可攝入人體的器件越來越具有重要的作用，但這種器件降解后的材料元素干擾了醫(yī)療診斷，對(duì)這個(gè)缺陷，目前的技術(shù)還不可靠，表現(xiàn)不佳。
“Vineet的工作非常出色，他對(duì)解決生物可降解電池問題的全面方法是：他不僅提出了這個(gè)想法，他還選擇了正確的材料，然后設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)用的、價(jià)格可接受的樣品，”Crouse說。 “通過這個(gè)項(xiàng)目，他展示了從創(chuàng)新到工程的所有技能，這給評(píng)委們留下了深刻的印象。”
“生物可降解電子產(chǎn)品絕對(duì)是一個(gè)新興領(lǐng)域，目前很多機(jī)構(gòu)正在進(jìn)行一些令人難以置信的研究，”他說。 “我選擇了在生物可降解電池中使用鎂合金AZ31，它顯著提高了性能。我還開發(fā)了一種用于設(shè)備測(cè)試的計(jì)算機(jī)仿真模型，它可以在不需要大量實(shí)驗(yàn)測(cè)試的情況下測(cè)量設(shè)備的行為。
這位講西班牙語的少年還是一名鋼琴演奏師，他打算將這項(xiàng)發(fā)明投入實(shí)際研發(fā)并能最終上市。他對(duì)新興的生物可降解電子領(lǐng)域非常著迷，他認(rèn)為其潛力會(huì)影響各行業(yè)的變化，
Edupuganti在2015年和2016年獲得英特爾國際科學(xué)與工程博覽會(huì)第三名大獎(jiǎng)。他還會(huì)演奏鋼琴、吉他，網(wǎng)球也打得挺好。他是一名波特蘭開拓者隊(duì)的超級(jí)球迷，并計(jì)劃利用他的獎(jiǎng)金研究材料科學(xué)或電氣工程。目前，他還在沒有確定上哪所大學(xué)，仍在選擇和考察中。
他說，俄勒岡主教學(xué)校有很強(qiáng)的的科學(xué)研究力量，他從6年級(jí)起就參加學(xué)校的科研工作。加上老師和父母的鼓勵(lì)，對(duì)他的成功有很大的幫助。學(xué)校“給我必要的工具，深入探索和進(jìn)行研究，同時(shí)也教會(huì)我如何更好地以各種方式表述我的工作?！彼f。
Tips
Transient Electronics 瞬態(tài)電子器件是指當(dāng)電子功能器件在完成指定功能后，其物理形態(tài)和功能可以在外界刺激的觸發(fā)下立即發(fā)生部分消失或者完全消失的一種新興電子器件。國內(nèi)外已有很多科學(xué)家研究了多種功能的瞬態(tài)電子設(shè)備，大部分是在外界光照、熱輻射或者溶劑浸泡的刺激下引發(fā)自毀消失。
然而不如意的是，這些瞬態(tài)電子設(shè)備極大程度上依賴于“非瞬態(tài)”的外加功率源實(shí)現(xiàn)功能，這極大的阻礙和降低了瞬態(tài)設(shè)備的自毀速度。自毀性瞬態(tài)電池，不僅能穩(wěn)定的輸出電壓實(shí)現(xiàn)功能，還能和器件一同自毀消溶，為瞬態(tài)電子設(shè)備提供了“配得上”的瞬態(tài)能量源。
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