Учените са комбинирали принципа на работа на преносими батерии и устройства за получаване на енергия от околната среда и, елиминирайки недостатъците на двата метода, накараха роботизирания електромобил да се движи без помощ и много пъти по-ефективно.
Училището за инженерни и приложни науки на Университета на Пенсилвания създаде уникален робот автомобил. Устройството се зарежда поради разрушаването на химическите връзки в металите, които той произвежда самостоятелно и „изяжда“под „соса“на полимерен хидрогел. Проучване, което комбинира два основни принципа за зареждане на електрически устройства, е публикувано в ACS Energy Letters.
Мобилните електрически устройства се захранват от преносими батерии или устройства, които превръщат околната среда в електричество.
Очевиден и неизбежен недостатък на батериите е, че ресурсът им е ограничен от физическия им размер. Мощност, достатъчна за работа с електрически устройства, може да бъде получена чрез увеличаване на обема и масата на батерията. Въпреки това, по-голямата част от съхранената енергия ще се изразходва за преместване на самата батерия. В случая с миниатюрни роботи батерията очевидно не е любима.
Ако използвате естествен преобразувател на енергия, например слънчев панел, лошият късмет с носещата способност плавно ще премине в залеза. Но решеният проблем веднага ще бъде заменен с нови: недостатъчна мощност и оскъдна скорост на преобразуване. Двойката ще бъде смутено присъединена от ограничените работни условия на конвертора: няма да има много смисъл от един и същ слънчев панел при облачно време.
В новата разработка учените са приложили добре познатия принцип за получаване на енергия чрез разрушаване на химичните връзки и образуването на нови. Нещо подобно се случва при редокс реакции в литиево-йонни батерии. Разликата е, че източникът на електрони беше метална повърхност, по която се движеше електрическият автомобил.
Вграденият катод, като носа на антеатъра, „проби“повърхността в търсене на „храна“- електрони. Проводимата среда, електролитът, беше хидрогел, изработен от полимерни вериги, с които електромобилът щедро смазваше своя път. По време на експеримента металната повърхност беше покрита с микро ръжда. Но постигнатата мощност беше 10 пъти по-голяма от слънчевия панел и 13 пъти по-голяма от литиево-йонната батерия.
Както е замислено от разработчиците, такива електрически роботи в бъдеще ще могат самостоятелно да извличат метална "храна" от околната среда и да се осигурят напълно с енергия.
Промоционално видео:
Елена Лий