Oamenii de știință au combinat principiul funcționării bateriilor și dispozitivelor portabile pentru obținerea de energie din mediu și, eliminând dezavantajele ambelor metode, au făcut ca mașina electrică robotizată să se miște fără asistență și de multe ori mai eficient.
Școala de Inginerie și Științe Aplicate a Universității din Pennsylvania a creat o mașină robot unică. Dispozitivul este încărcat datorită distrugerii legăturilor chimice din metale, pe care le produce pe cont propriu și „mănâncă” sub „sosul” unui hidrogel polimeric. Un studiu care combină două principii fundamentale ale încărcării dispozitivelor electrice este publicat în ACS Energy Letters.
Dispozitivele electrice mobile sunt alimentate de baterii portabile sau dispozitive care transformă energia mediului în electricitate.
Un dezavantaj evident și inevitabil al bateriilor este că resursa lor este limitată de dimensiunea lor fizică. Puterea suficientă pentru a acționa dispozitivele electrice poate fi obținută prin creșterea volumului și masei bateriei. Cu toate acestea, cea mai mare parte a energiei stocate va fi cheltuită pentru mișcarea bateriei. În cazul roboților în miniatură, bateria nu este clar favorită.
Dacă utilizați un convertor de energie naturală, cum ar fi un panou solar, ghinionul cu capacitatea de transport va merge ușor în apusul soarelui. Dar problema rezolvată va fi imediat înlocuită cu altele noi: putere insuficientă și viteză de conversie redusă. Cuplul se va alătura jenant de condițiile limitate de funcționare ale convertorului: nu va avea prea puțin sens din același panou solar pe vreme înnorată.
În noua dezvoltare, oamenii de știință au aplicat binecunoscutul principiu al obținerii de energie prin distrugerea legăturilor chimice și prin formarea de noi. Ceva similar se întâmplă în reacțiile redox din bateriile cu ioni de litiu. Diferența este că sursa de electroni era o suprafață metalică pe care se deplasa mașina electrică.
Catodul încorporat, precum nasul unui anteater, „sondează” suprafața în căutarea „hranei” - electroni. Mediul conductor, electrolitul, a fost un hidrogel format din lanțuri de polimeri, cu care mașina electrică și-a lubrifiat generos calea. În timpul experimentului, suprafața metalică a fost acoperită cu o micro-rugină. Dar puterea obținută a fost de 10 ori mai mare decât cea a unui panou solar și de 13 ori mai mare decât a unei baterii cu litiu-ion.
După cum a fost conceput de dezvoltatori, astfel de roboți electrici în viitor vor putea extrage în mod independent „hrana” metalică din mediu și să se asigure pe deplin energie.
Video promotional:
Elena Lee
