Создан робот, который получает необходимую ему энергию, «пожирая» металлическую поверхность

Создан робот, который получает необходимую ему энергию, "пожирая" металлическую поверхность

Аккумуляторные батареи служат человечеству достаточно хорошо уже на протяжении нескольких десятилетий. Однако, размеры современных электронных устройств уменьшаются буквально с каждым годом, и в них, этих устройствах, уже не остается места для тяжелых, достаточно габаритных батарей, которые, к тому же, требуют периодической подзарядки. Есть, конечно, и альтернативные источники энергии, такие, как солнечные батареи, но все они, к сожалению, сильно зависят от условий окружающей среды и не способны в большинстве случаев, обеспечить достаточную постоянную мощность. Свой вариант решения описанной выше проблемы представили исследователи из Пенсильванского университета, созданный ими источник питания приводит в действие небольшого колесного робота, который в буквальном смысле «пожирает» металл поверхности, по которой он движется.

Созданный учеными источник питания можно назвать быстродействующей химической батареей, некоторые из компонентов которой (металл и воздух), являются элементами окружающей среды. И такая технология получила название MAS (metal-air scavenger). MAS-батарея имеет все традиционные компоненты обычных батарей, включая катод, анод и электролит. Однако, анод не является частью конструкции этой батареи, в его роли может выступать любая металлическая поверхность, над которой располагаются остальные компоненты батареи.

Катод изготовлен из углерода, покрытого слоем PTFE-пластика (polytetrafluoroethylene), в состав углеродного материала включены платиновые наночастицы, выполняющие роль катализатора. В качестве электролита выступает гидрогель, в состав которого входит раствор определенных солей, и когда этот желеобразный участок батареи тянут по металлической поверхности, он окисляет металл и, ломая химические связи, вырабатывая электрическую энергию. А необходимый для этой реакции кислород отбирается из воздуха расположенным выше катодом.

«Наша MAS-технология имеет в 10 раз больший показатель плотности энергии, чем аналогичный показатель других систем, черпающих энергию из окружающей среды. Поэтому мы уже можем конкурировать с аккумуляторными батареями» — пишут исследователи, — «Это использует традиционные для батарей химические процессы, но имеет гораздо меньший вес, так как некоторые компоненты берутся из окружающей среды».

Созданный учеными MAS-источник энергии был установлен на маленькой модели автомобиля с электрическим моторчиком, который тянул гидрогель по алюминиевой поверхности. Эта модель начала двигаться по кругу и единственное, в чем она нуждалась — это в небольшом количестве воды для периодического увлажнения слоя гидрогеля. Конечно, процесс окисления, производимый MAS-батареей, оставляет за собой след из оксида металла. Но этот процесс затрагивает слой поверхности, толщиной в 100 микронов, и это не наносит значительного ущерба структуре поверхности.

В скором времени такая технология может быть использована для обеспечения энергией малопотребляющих устройств из разряда Интернета Вещей (internet-of-things), которые устанавливаются на движущихся объектах, к примеру, как датчики на транспортных контейнерах и т.п.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *