美国中学生发明可以“吃”的镁电池 获10万美元大奖

美国俄勒冈主教中学的学生Vineet Edupuganti凭借其发明的生物可降解电池在“西门子数学、科学与技术竞赛”中赢得了10万美元的个人一等奖，该项发明据说将会给医疗诊断和身体内部监测带来革命性的改变。

Edupuganti由波特兰州立大学物理学教授Raj Solanki(微电子器件制造专家)提供建议和指导。

Edupuganti自己将这项发明称为“高性能生物可降解电池，用于制造瞬态电子器件(Transient Electronics)”，获得了竞赛评委们的一致赞赏。克拉克森大学电气与计算机工程学院院长克劳斯(David Crouse)表示，他的工作“在生物可降解和抗排斥领域带来了真正意义的变革，而不是对现有技术的小修小改。”

可以预见的是，该项发明可以简化医生诊断内部器官的方法，如胃肠道疾病，目前需要复杂的成像或侵入性操作。生物可降解电池为可摄入人体的医疗设备供电，然后在设备达到其目的后自行溶解。 这意味着即使生病的人也可以吞下它而不会危害他们的健康。

可摄入人体的器件越来越具有重要的作用，但这种器件降解后的材料元素干扰了医疗诊断，对这个缺陷，目前的技术还不可靠，表现不佳。

“Vineet的工作非常出色，他对解决生物可降解电池问题的全面方法是：他不仅提出了这个想法，他还选择了正确的材料，然后设计了一个实用的、价格可接受的样品，”Crouse说。 “通过这个项目，他展示了从创新到工程的所有技能，这给评委们留下了深刻的印象。”

“生物可降解电子产品绝对是一个新兴领域，目前很多机构正在进行一些令人难以置信的研究，”他说。 “我选择了在生物可降解电池中使用镁合金AZ31，它显著提高了性能。我还开发了一种用于设备测试的计算机仿真模型，它可以在不需要大量实验测试的情况下测量设备的行为。

这位讲西班牙语的少年还是一名钢琴演奏师，他打算将这项发明投入实际研发并能最终上市。他对新兴的生物可降解电子领域非常着迷，他认为其潜力会影响各行业的变化，

Edupuganti在2015年和2016年获得英特尔国际科学与工程博览会第三名大奖。他还会演奏钢琴、吉他，网球也打得挺好。他是一名波特兰开拓者队的超级球迷，并计划利用他的奖金研究材料科学或电气工程。目前，他还在没有确定上哪所大学，仍在选择和考察中。

他说，俄勒冈主教学校有很强的的科学研究力量，他从6年级起就参加学校的科研工作。加上老师和父母的鼓励，对他的成功有很大的帮助。学校“给我必要的工具，深入探索和进行研究，同时也教会我如何更好地以各种方式表述我的工作。”他说。

Tips

Transient Electronics 瞬态电子器件是指当电子功能器件在完成指定功能后，其物理形态和功能可以在外界刺激的触发下立即发生部分消失或者完全消失的一种新兴电子器件。国内外已有很多科学家研究了多种功能的瞬态电子设备，大部分是在外界光照、热辐射或者溶剂浸泡的刺激下引发自毁消失。

然而不如意的是，这些瞬态电子设备极大程度上依赖于“非瞬态”的外加功率源实现功能，这极大的阻碍和降低了瞬态设备的自毁速度。自毁性瞬态电池，不仅能稳定的输出电压实现功能，还能和器件一同自毁消溶，为瞬态电子设备提供了“配得上”的瞬态能量源。