Эти роботы могут хранить энергию в «жировых запасах», как и люди

Эти роботы могут хранить энергию в «жировых запасах», как и люди

Группа ученых из Мичиганского университета создала «биоморфные батареи», которые позволяют роботам накапливать энергию, как люди, — в жировых запасах, распределенных по их телам.

Идея состоит в том, чтобы значительно увеличить емкость аккумуляторов роботов, имитируя распределенные источники энергии живых существ, и, как оказалось, новые аккумуляторы могут содержать гораздо больше энергии, чем обычные литий-ионные.

«Конструкция роботов ограничена необходимостью в батареях, которые часто занимают 20 или более процентов доступного пространства внутри робота или составляют аналогичную долю веса робота», — говорит Николас Котов, профессор инженерных наук Мичиганского университета и руководитель Об этом говорится в заявлении исследователя проекта .

По словам команды, их новая цинковая батарея может значительно увеличить плотность энергии.

«По нашим оценкам, роботы могли бы иметь в 72 раза больше мощности, если бы их внешняя часть была заменена цинковыми батареями, по сравнению с использованием одной литий-ионной батареи», — сказал Минцян Ван, первый автор статьи об исследовании, опубликованном в журнале Science Robotics сегодня. говорится в заявлении.

Они также более гибкие с точки зрения того, где они могут быть установлены на роботе, и могут одновременно выполнять несколько функций.

«Батареи, которые могут выполнять двойную функцию — накапливать заряд и защищать« органы »робота, — воспроизводят многофункциональность жировых тканей, которые служат для хранения энергии в живых существах», — говорится в заявлении Ахмета Эмре, докторанта биомедицинской инженерии.

«У нас нет ни единого мешочка жира, который был бы громоздким и требовал бы большого количества дорогостоящей передачи энергии», — добавил Котов. «Распределенное хранение энергии, являющееся биологическим способом, — это путь для создания высокоэффективных биоморфных устройств».

Аккумулятор пропускает ионы гидроксида между цинковым электродом и воздухом через специальную мембрану с покрытием из «арамидного нановолокна». Эти материалы содержатся в кевларовых жилетах и ​​полимерных гелях на водной основе и в значительной степени нетоксичны. Это означает, что по сравнению с литий-ионными батареями новые цинковые батареи намного более экологичны.

Но у них есть ахиллесова пята: они способны поддерживать высокую емкость только примерно в течение 100 циклов зарядки, что намного меньше, чем у литий-ионных. К счастью, их замена будет не только относительно дешевой, но, по мнению исследователей, их также можно легко переработать.

Аккумулятор пропускает ионы гидроксида между цинковым электродом и воздухом через специальную мембрану с покрытием из «арамидного нановолокна». Эти материалы содержатся в кевларовых жилетах и ​​полимерных гелях на водной основе и в значительной степени нетоксичны. Это означает, что по сравнению с литий-ионными батареями новые цинковые батареи намного более экологичны.

Но у них есть ахиллесова пята: они способны поддерживать высокую емкость только примерно в течение 100 циклов зарядки, что намного меньше, чем у литий-ионных. К счастью, их замена будет не только относительно дешевой, но, по мнению исследователей, их также можно легко переработать