麻省理工学院工程师设计的一种微型电池可用于部署细胞大小的自主机器人,用于人体内药物输送,以及定位天然气管道泄漏等其他应用。
这种新电池长 0.1 毫米,厚 0.002 毫米(大约相当于人类头发的粗细),可以捕获空气中的氧气,并利用氧气氧化锌,产生高达 1 伏的电流。研究人员表示,这足以为小型电路、传感器或执行器供电。
“我们认为这将对机器人技术大有裨益,”麻省理工学院 Carbon P. Dubbs 化学工程教授、这项研究的资深作者 Michael Strano 说道。“我们正在将机器人功能融入电池中,并开始将这些组件组装成设备。”
博士张戈和麻省理工学院研究生 Sungyun Yang 是该论文的主要作者,该论文发表在《科学机器人》杂志上。
电池供电
多年来,斯特拉诺的实验室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。开发这种微型机器人的主要挑战之一是确保它们有足够的动力。
其他研究人员已经证明,他们可以利用太阳能为微型设备供电,但这种方法的局限性在于,机器人必须始终有激光或其他光源指向它们。这类设备被称为“牵线木偶”,因为它们由外部电源控制。在这些微型设备中放置电池等电源可以让它们自由地漫游得更远。
“木偶系统实际上不需要电池,因为它们所需的所有能量都来自外部,”斯特拉诺说。“但如果你想让一个小型机器人能够进入你无法进入的空间,它需要有更高程度的自主性。对于不受外界束缚的东西来说,电池是必不可少的。”