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微小而强大的电池开启了自主微型机器人的新领域

麻省理工学院工程师推出为自主微型机器人提供动力的微型电池(图片来源:DALL-E 3)
麻省理工学院工程师推出为自主微型机器人提供动力的微型电池(图片来源:DALL-E 3)
麻省理工学院的工程师们开发出了一种超小型自供电电池,可为微型机器人领域带来革命性的变化。这种锌-空气电池只有头发丝大小,通过利用空气中的氧气氧化锌来发电,可提供高达 1 伏特的电力。
Science Concept / Prototype Biotech

麻省理工学院的工程师开发出了一种超级微小的电池,可以让我们使用细胞大小的机器人来做各种各样的事情,比如在我们的身体里送药,或者嗅出管道中的气体泄漏。

这种新型电池只有 0.1 毫米长,0.002 毫米厚,基本上只有人类头发丝的大小。它能捕捉空气中的氧气,利用氧气氧化锌,产生高达 1 伏特的电流。这足以为小型电路、传感器和小型致动器供电,从而改变了机器人的工作方式。

由22级博士张革和研究生杨善云领导的研究小组在《科学机器人学》(Science Robotics)上发表了他们的研究成果。他们攻克了制造微型机器人的一大难关:如何为机器人提供足够的动力,使其能够独立运行,而不需要插电。

与那些需要恒定光源或外部电源线的 "牵线木偶 "机器人不同,这种新型锌空气电池可以让它们自由移动。

研究小组已经证明,这种电池可以为不同的组件供电,如机械臂(即致动器)、忆阻器(可以记忆事物),甚至是时钟电路。此外,它还能运行两种传感器,当传感器检测到周围的某些化学物质时,它们的电阻会发生变化。

他们的目标之一是制造出可以注入人体的微型机器人,将胰岛素等药物输送到需要的地方。为此,他们正在考虑使用对人体友好的材料,并在机器人完成工作后将其分解。

麻省理工学院的研究人员还希望提高电池的电压,这将带来更多的可能性。

这项研究得到了多个组织的支持,包括美国陆军研究办公室、能源部和国家科学基金会。

资料来源

麻省理工学院(英语)

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Nathan Ali, 2024-08-27 (Update: 2024-08-27)