Cosecha de energía | Concurso Premio Y 2019-2020
Los robots han logrado avances bastante importantes en los últimos años. Sin embargo, hay algo que se interpone en el camino de un mundo de ciencia ficción en el que los robots invaden el entorno como uno de esos futuras escenas de guerra de las películas de Terminator es exactamente cómo se deben alimentar estos robots. Las baterías, que almacenan energía internamente, están muy bien, pero tienen el problema de ser pesadas y ofrecer un suministro limitado. Ése es un obstáculo importante para los robots actuales en entornos del mundo real.
Los investigadores de la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la Universidad de Pensilvania pueden haber aunque encuentre una respuesta: Robots que podrían recargarse masticando (en distintos grados) chatarra mientras se mueven. Si bien esto tiene un ligero olor a canibalismo robótico, podría, por extraño que parezca, dar lugar a robots que funcionen más como seres biológicos.
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“Lo más importante de este trabajo es que demostramos que existen muchas ventajas para electrónica y robótica para alimentarse extrayendo energía de los materiales en sus ambiente," James Pikul, dijo a Digital Trends el profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecánica Aplicada. “Este enfoque es similar a la forma en que los humanos obtenemos energía. Tenemos que comer combustible, respirar oxígeno y beber agua. Nuestro dispositivo permite la misma capacidad para los robots, excepto que "comen" metal como combustible, respiran oxígeno y beben agua".
En este momento, el prototipo del equipo no se parece a la forma que podría adoptar eventualmente. Actualmente se trata de un pequeño hidrogel arrastrado detrás de un vehículo motorizado en miniatura. Dado que el hidrogel actúa como electrolito, cualquier superficie metálica con la que entre en contacto actúa como ánodo de una batería. Esto permite que los electrones fluyan hacia el cátodo y alimenten el dispositivo conectado. Los distintos metales confieren al “depurador de aire y metal” diferentes densidades de energía, dependiendo de su potencial de oxidación individual. El vehículo también cuenta con un pequeño depósito que aporta agua al hidrogel para evitar que se seque.
"El objetivo final es fabricar robots que puedan funcionar durante períodos de tiempo considerablemente más largos", afirmó Pikul. "Hay algunos robots realmente impresionantes que la gente está haciendo, especialmente en el escala de centímetros, que tienen el potencial de mejorar la búsqueda y rescate, los tratamientos médicos y el mantenimiento industrial. Pero con las baterías de iones de litio actuales sólo duran cinco minutos. Al ritmo actual de avance de las baterías de iones de litio, pasarán 16 años antes de que funcionen durante 15 minutos”.
Este enfoque significaría que un robot podría recargarse consumiendo parte de una superficie metálica cada vez que estuviera cerca de una (un robot pequeño necesitaría sólo los 100 micrómetros superiores de un objeto metálico para hacerlo; un robot más grande presumiblemente un poco más).
Oye, ciertamente suena mucho menos aterrador que esa propuesta de hace unos años de robots que se recargan mediante masticando materia orgánica!
Un artículo que describe el trabajo fue publicado recientemente en la revista ACS Energy Letters.
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