Zinātnieki ir apvienojuši pārnēsājamu akumulatoru un ierīču darbības principu enerģijas iegūšanai no apkārtējās vides un, novēršot abu metožu trūkumus, lika robotizētam elektriskajam automobilim pārvietoties bez palīdzības un daudzas reizes efektīvāk.
Pensilvānijas Universitātes Inženierzinātņu un lietišķo zinātņu skola ir izveidojusi unikālu robotu automašīnu. Ierīce tiek uzlādēta metālu ķīmisko saišu iznīcināšanas dēļ, ko tā pati ražo un "ēd" zem polimēra hidrogela "mērces". Pētījums, kas apvieno divus elektrisko ierīču uzlādes pamatprincipus, ir publicēts ACS Energy Letters.
Mobilās elektriskās ierīces darbina ar pārnēsājamām baterijām vai ierīcēm, kas pārvērš vides enerģiju elektrībā.
Acīmredzams un neizbēgams bateriju trūkums ir tas, ka to resursus ierobežo to fiziskais lielums. Jaudu, kas ir pietiekama elektrisko ierīču darbināšanai, var iegūt, palielinot akumulatora tilpumu un masu. Tomēr lielākā daļa ietaupītās enerģijas tiks iztērēta pašas akumulatora pārvietošanai. Miniatūru robotu gadījumā akumulators acīmredzami nav iecienīts.
Ja jūs izmantojat dabiskas enerģijas pārveidotāju, piemēram, saules paneli, slikta veiksme ar kravnesību vienmērīgi pāries saulrietā. Bet atrisinātā problēma nekavējoties tiks aizstāta ar jaunām: nepietiekama jauda un niecīgais konversijas ātrums. Pārim neērti pievienosies pārveidotāja ierobežotie darbības apstākļi: mākoņainā laikā no tā paša saules paneļa būs maz jēgas.
Jaunajā izstrādē zinātnieki ir izmantojuši labi zināmo principu enerģijas iegūšanai, iznīcinot ķīmiskās saites un veidojot jaunas. Kaut kas līdzīgs notiek redox reakcijās litija jonu baterijās. Atšķirība ir tāda, ka elektronu avots bija metāla virsma, pa kuru pārvietojās elektriskais automobilis.
Iebūvētais katods, piemēram, skudru deguna deguns, “zondēja” virsmu, meklējot “pārtiku” - elektronus. Vadītspējīgs līdzeklis - elektrolīts - bija no polimēru ķēdēm veidots hidrogels, ar kuru elektriskais automobilis dāsni ieeļļoja savu ceļu. Eksperimenta laikā metāla virsma tika pārklāta ar mikrorūsu. Bet sasniegtā jauda bija 10 reizes lielāka par saules paneļa un 13 reizes lielāka nekā litija jonu akumulatora jauda.
Kā iecerējuši izstrādātāji, šādi elektriskie roboti nākotnē spēs patstāvīgi izdalīt metāla "pārtiku" no apkārtējās vides un pilnībā nodrošināt sevi ar enerģiju.
Reklāmas video:
Jeļena Lī