形形色色的纽扣电池经常出现在我们的生活中，它们在给生活带来方便的同时，也给儿童安全带来的隐患。好奇的婴幼儿如果找到了纽扣电池，很可能会把它们吞进肚，而与其他异物相比，纽扣电池更有可能造成严重的食管（或其他消化道粘膜）灼伤，甚至可能危及生命。这样的事故并不鲜见，而到目前为止，除了把纽扣电池藏起来，还没有什么更好的预防措施。近日，来自布莱根妇女医院的研究团队为这一问题给出了新的解决方案，他们的研究成果于11月3日发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
目前世界上每年会生产大约50亿个纽扣电池，尽管一些儿童玩具会用螺丝加固后盖，但仍有大量电器中的纽扣电池可以被小孩子轻松地取出。根据美国疾控中心（CDC）数据，在2010年一年内就有4800名儿童因误吞纽扣电池而到医院急诊室治疗，而且这样的事故发生数字呈逐年上升的趋势[1]。
“误吞发生之后，必须要尽快将电池从食道中取出，”研究合作者、胃肠病学家约翰•特拉韦尔索（Giovanni Traverso）表示。“吞食电池会对消化道造成急性损伤，当电池接触组织后产生电流，化学烧伤很快就会发生。”当被误吞时，纽扣电池会对体液产生一定的电解作用，在电池负极附近氢氧根离子聚集，局部pH上升，这是电池造成粘膜损伤的一个重要原因[2]。为了解决这一问题，研究团队为纽扣电池套上了一层“安全装甲”，使它们能够在“供电状态”和“惰性状态”之间自动转换。
卡普和他的同事们在2010年开始关注纽扣电池的安全性问题，并着手寻求解决方案。“这看起来并不困难，只要运用材料器械方面的专业知识，我们就可以在较短的时间内取得显著进展。” 卡普说。
研究者们意识到，当电池装在设备中时，它们都要承受一定程度的压力，而当取出电池时压力就会随之消失。因此，他们就利用压敏材料将电池负极包裹起来，作为电池的“安全开关”。他们使用的是量子隧道效应压敏复合材料（quantum tunneling composite），这种材料也被用于制造触屏。加上了压敏层之后，电池只在受到压力时才会供电，而如果压力消失，它就会自动转换为绝缘状态，避免电解作用对粘膜造成危害。为了验证安全涂层的效果，研究者们还利用离体的消化道粘膜组织和实验动物进行了对照实验。结果发现，未经过处理的电池对粘膜造成明显损伤，而经过压敏涂层处理的电池对组织的损伤程度明显减少。
这种涂层技术不仅能避免意外伤害，而且它也相当经济。“最终的花费多少取决于具体的材料，不过根据我们现在的配方，成本只会增加几分钱而已。”论文的第一作者布莱恩•劳利希特（Bryan Laulicht）这样说。
现在，卡普和他的同事们正在继续研究，以确定大规模生产这种安全纽扣电池的最佳方式。他们还将与电池生产商合作，使这种改进产品能够最终走进消费者的家中。（编辑：窗敲雨）
参考资料：
- http://www.cdc.gov/mmwr/preview/mmwrhtml/mm6134a1.htm
- http://www.poison.org/battery/mechanism.asp
- Eurekalert, Putting batteries in a kidsafe coat of armor
- Simple battery armor to protect against gastrointestinal injury from accidental ingestion