在医疗领域，能够吞下肚的胶囊内镜或微型传感器早已不是新鲜事，但如何为这些深入人体内部的设备安全供电，一直是个棘手难题。最近，来自麻省理工学院（MIT）以及哈佛医学院等机构的研究团队开发出一种能在消化道内安全工作、任务完成后还能自我降解并被人体吸收的微型“纸电池”。这一研究发表在《自然-化学工程》期刊上，为吞服式医疗电子设备的发展提供了新的电源解决方案。
传统的锂电池或氧化银电池虽然能提供稳定的电量，但在体内使用时存在不小风险。普通电池含有重金属和腐蚀性电解质，一旦外壳破损或滞留体内，电流和泄漏液体极易导致消化道严重灼伤乃至穿孔。即便是密封良好的器件，在完成任务后通常也需要随着粪便排出，或者通过内镜手术取出。因此，科学家希望找到一种既能提供充足动力，又能“用完即消失”的安全电源。
这款新型电池的设计灵感部分来源于糯米糖纸的结构。研究人员放弃了传统电池中的有毒材料，全部采用了安全且可降解的替代品。电池的负极选用的是对人体无害且能量密度较高的镁合金；正极材料则将微量元素三氧化钼、充当粘结剂的纤维素纳米纤维与活性炭混合制成薄片；电解质采用的是由氯化胆碱和乳酸制成的可生物降解离子液体凝胶；最外层则包裹天然蜂蜡作为保护壳，用来在胃酸环境中提供短期防护。
从安全性来看，这种电池即使在体内完全溶解，镁和钼等金属元素的释放量也远低于人体每日摄入的参考标准，而纤维素材料则会在酶的作用下分解为寡糖和葡萄糖。模拟实验显示，电池在胃液环境中可以在数天内维持结构完整，随着蜂蜡保护层逐渐退化，内部材料最终会被人体吸收或自然排出。
在实际性能方面，这款电池的最高开路电压达到了约1.84伏，足以驱动微型电子元件。研究团队将其做成胶囊大小，并在猪的胃肠道中进行了实验，成功验证了两种医疗应用场景。第一种是为无线射频识别（RFID）胶囊供电，将信号传输距离大幅提升，可用于监测患者是否按时服药；第二种则是驱动胃部电刺激设备，实验表明，电池能够在三天内持续提供电力，刺激胃部并促进促食欲激素的分泌，且未对胃黏膜造成损伤。
虽然这项技术在动物实验中表现良好，但距离真正的临床人体应用仍有一段路要走。真实的胃肠道环境非常复杂，饮食状态、胃酸酸度波动以及器官蠕动都可能影响电池的供电稳定性和降解节奏。此外，虽然电池本身做到了可降解，但胶囊内集成的部分电路芯片目前依然无法吸收。研究团队下一步计划优化量产工艺与储存稳定性，并着手研发完全可吸收的配套电路，力争在未来几年内将该技术推向人体临床试验。
