Naukowcy połączyli zasadę działania przenośnych baterii i urządzeń do pozyskiwania energii z otoczenia i eliminując wady obu metod, sprawili, że zrobotyzowany samochód elektryczny porusza się bez pomocy i wielokrotnie wydajniej.
Szkoła Inżynierii i Nauk Stosowanych Uniwersytetu Pensylwanii stworzyła wyjątkowy samochód-robot. Urządzenie jest naładowane w wyniku niszczenia wiązań chemicznych w metalach, które wytwarza samodzielnie i „zjada” pod „sosem” hydrożelu polimerowego. Badanie, które łączy dwie podstawowe zasady ładowania urządzeń elektrycznych, zostało opublikowane w ACS Energy Letters.
Mobilne urządzenia elektryczne są zasilane przez przenośne baterie lub urządzenia, które przekształcają energię otoczenia w energię elektryczną.
Oczywistą i nieuniknioną wadą baterii jest to, że ich zasoby są ograniczone przez ich rozmiar fizyczny. Moc wystarczającą do działania urządzeń elektrycznych można uzyskać zwiększając objętość i masę baterii. Jednak większość zgromadzonej energii zostanie zużyta na przemieszczanie samego akumulatora. W przypadku miniaturowych robotów bateria zdecydowanie nie jest faworytem.
Jeśli użyjesz naturalnego konwertera energii, takiego jak panel słoneczny, pech z nośnością płynnie przejdzie w zachód słońca. Ale rozwiązany problem zostanie natychmiast zastąpiony nowymi: niewystarczająca moc i niska prędkość konwersji. Do pary ze wstydem dołączą ograniczone warunki pracy konwertera: ten sam panel słoneczny nie będzie miał sensu przy pochmurnej pogodzie.
W nowym opracowaniu naukowcy zastosowali dobrze znaną zasadę pozyskiwania energii poprzez niszczenie wiązań chemicznych i tworzenie nowych. Coś podobnego dzieje się w reakcjach redoks w akumulatorach litowo-jonowych. Różnica polega na tym, że źródłem elektronów była metalowa powierzchnia, po której poruszał się samochód elektryczny.
Wbudowana katoda, niczym nos mrówkojada, „sondowała” powierzchnię w poszukiwaniu „pożywienia” - elektronów. Medium przewodzące, elektrolit, był hydrożelem wykonanym z łańcuchów polimerowych, którymi samochód elektryczny obficie smarował swoją ścieżkę. Podczas eksperymentu metalowa powierzchnia została pokryta mikro-rdzą. Jednak uzyskana moc była 10 razy większa niż w przypadku panelu słonecznego i 13 razy większa niż w przypadku akumulatora litowo-jonowego.
Zgodnie z koncepcją konstruktorów takie roboty elektryczne w przyszłości będą w stanie samodzielnie wydobywać metalową „żywność” z otoczenia iw pełni zaopatrywać się w energię.
Film promocyjny:
Elena Lee