在日常生活中我们用的电池都是越大越好,以期在为电子设备提供更多电能,但如果一个机器人只有细胞大小该用什么样的电池提供电力呢?最近,麻省理工学院的研究团队就设计出一种微型电池,可为细胞大小的自主机器人供电,这些机器人可用于人体内药物输送、定位天然气管道泄漏等应用。
多年来,该研究团队一直在研究能够感知周围环境刺激并做出反应的微型机器人,而开发这种微型机器人的主要挑战之一就是确保它们有足够的动力。虽然太阳能可以为这种微型机器人供电,但其局限性在于机器人必须一直在光源之下活动,所以只有为它提供独立的电池才能应用到更广泛的场景中。
为了制造出能够进入更多空间拥有更高自主性的机器人,该研究团队决定使用锌空气电池,这种电池具有能量密度高、使用寿命长等优点。他们设计的电池由锌电极和铂电极组成,锌电极嵌入一种被称为SU-8的聚合物条中,当这些电极与空气中的氧分子相互作用时,锌会被氧化并释放出电子,从而产生电流。
据介绍,这种新型电池长0.1毫米,厚0.002毫米,而一粒沙粒直径通常都有0.063-2毫米,也就是说这种电池要比沙粒还小。虽然电池本身很小,但通过捕获空气中的氧气并利用氧气氧化锌,该电池能产生1V的电流,这已经足够为小型电路、传感器或执行器供电了。
在这项研究中,研究人员使用电线将电池连接到外部设备,但在未来,他们计划制造出能将电池纳入到设备里的机器人,研究人员表示:“这将成为我们许多机器人研究的核心,你可以围绕能源制造机器人,就像你可以围绕电池制造电动汽车一样。” 除此以外,研究人员还将继续提高电池电压,以实现广泛的应用。