Ці роботи можуть накопичувати енергію в «жирових запасах», як люди
Група вчених з Мічиганського університету створила «біоморфну батарею», які дозволяють роботам накопичувати енергію, як люди, — в жирових запасах, розподілених по їхніх тілах.
Ідея полягає в тому, щоб значно збільшити місткість акумуляторів роботів, імітуючи розподілені джерела енергії живих істот, і, як виявилося, нові акумулятори можуть містити набагато більше енергії, ніж звичайні літій-іонні.
«Конструкції роботів обмежуються необхідністю в батареях, які часто займають 20 або більше відсотків доступного простору всередині робота або складають аналогічну частку ваги робота», — каже Миколас Котов, професор інженерних наук Університету Мічиган і провідний дослідник проєкту йдеться в заяві.
За словами команди, їх нова цинкова батарея може значно збільшити щільність енергії.
«За нашими оцінками, роботи могли б мати в 72 рази більше потужності, якби їх зовнішні частини були замінені цинковими батареями, в порівнянні з однієї літій-іонною батареєю», — сказав Мінцян Ван, перший автор статті про дослідження, опублікованій в журналі Science Робототехніка, йдеться в заяві.
Крім того, вони більш гнучкі в тому, що стосується місця їх установки на робота, і можуть одночасно виконувати кілька функцій.
«Батареї, які можуть виконувати подвійну функцію — накопичувати заряд і захищати« органи »робота, — відтворюють багатофункціональність жирових тканин, які служать для зберігання енергії в живих істотах», — сказав Ахмет Емре, докторант біомедичної інженерії. Заява.
«У нас немає жодного мішечка жиру, який був би громіздким і вимагав би великої кількості дорогої передачі енергії», — додав Котов. «Розподілене накопичення енергії, що є біологічним способом, — це шлях створення високоефективних біоморфних пристроїв».
Акумулятор пропускає іони гідроксиду між цинковим електродом і повітрям через спеціальну мембрану з покриттям з «арамідного нановолокна». Ці матеріали містяться в кевларових жилетах і полімерних гелях на водній основі та значною мірою нетоксичні. Це означає, що в порівнянні з літій-іонними батареями нові цинкові батареї набагато більш екологічні.
Але у них є ахіллесова п'ята: вони здатні підтримувати високу місткість тільки протягом приблизно 100 циклів зарядки, що набагато менше, ніж у літій-іонних. На щастя, їх заміна буде не тільки відносно дешевою, але, на думку дослідників, їх можна легко переробити.
Джерела: Мічиганський університет
