Инженеры разработали батарею для роботов размером с песчинку

Специалисты Массачусетского технологического института создали миниатюрную аккумуляторную батарею для роботов размером с клетку. Такие роботы могут использоваться в медицине для доставки лекарства в организм человека, а также в других отраслях, например, для обнаружения утечки в газопроводах. Новая батарея имеет размеры 0,1×0,002 мм (это толщина человеческого волоса), она берёт кислород из воздуха для окисления цинка, создавая ток напряжением до 1 В. Этого достаточно для питания крошечной микросхемы, датчика или привода. Работа инженеров опубликована в журнале Science Robotics.

Многие инженеры уже давно работают над крошечными роботами, которые могут чувствовать и реагировать на раздражители. Однако одной из существенных проблем при разработке таких устройств является обеспечение их достаточной мощностью. Некоторые используют солнечную энергию, но в таком случае на роботов всё время должен быть направлен лазер или другой источник света. С отдельной полноценной батареей они были бы более автономными. Инженеры Массачусетского технологического института решили использовать воздушно-цинковый источник питания. Такие батареи имеют более длительный срок службы благодаря высокой плотности энергии и часто используются в слуховых аппаратах.

Разработанная батарея состоит из цинкового электрода, соединённого с платиновым электродом, встроенным в полоску полимера SU-8, который обычно используется в микроэлектронике. При их взаимодействии с молекулами кислорода из воздуха цинк окисляется и высвобождает электроны, которые двигаются к платиновому электроду, создавая ток. Эксперимент показал, что такой энергии достаточно для питания роботизированной руки, которую можно поднимать и опускать, а также для работы двух различных типов датчиков, которые изменяют своё сопротивление при столкновении с химическими веществами в окружающей среде.

На текущий момент учёные использовали проводное подключение батареи к внешнему устройству, но в будущем они планируют создать роботов, в которых такая батарея будет встроенной. Помимо этого, они работают над повышением напряжения, что может открыть новые возможности для её применения.