Raccolta energetica | Concorso Premio Y 2019-2020
I robot hanno fatto passi da gigante negli ultimi anni. Tuttavia, c'è qualcosa che ostacola un mondo di fantascienza in cui i robot affollano l'ambiente come uno di quelli scene di guerra future dei film Terminator ecco come dovrebbero essere alimentati esattamente questi robot. Le batterie, che immagazzinano energia internamente, sono tutte buone e buone, ma hanno il problema di essere pesanti e offrire una fornitura limitata. Questo è un grosso ostacolo per i robot attuali negli ambienti del mondo reale.
Potrebbero averlo i ricercatori della Scuola di Ingegneria e Scienze Applicate dell’Università della Pennsylvania trovare una risposta però: robot che potrebbero ricaricarsi divorando (in varia misura) rottami metallici mentre si muovono. Anche se questo porta con sé il vago sentore di cannibalismo robotico, potrebbe, per quanto strano possa sembrare, portare a robot che funzionano più come esseri biologici.
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“La cosa più importante in questo lavoro è dimostrare che ci sono molti vantaggi per elettronica e robotica per alimentarsi estraendo energia dai materiali al loro interno ambiente,"
James Pikul, professore assistente presso il Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Meccanica Applicata, ha dichiarato a Digital Trends. “Questo approccio è simile al modo in cui noi esseri umani otteniamo energia. Dobbiamo mangiare carburante, respirare ossigeno e bere acqua. Il nostro dispositivo offre la stessa capacità ai robot, tranne che “mangiano” il metallo come combustibile, respirano ossigeno e bevono acqua”.
Al momento, il prototipo del team non assomiglia alla forma che potrebbe eventualmente assumere. Attualmente è un piccolo idrogel trascinato dietro un veicolo a motore in miniatura. Poiché l'idrogel agisce come elettrolita, qualsiasi superficie metallica con cui entra in contatto funge da anodo di una batteria. Ciò consente agli elettroni di fluire verso il catodo e alimentare il dispositivo collegato. Metalli diversi conferiscono allo “spazzino metallo-aria” diverse densità di energia, a seconda del loro potenziale individuale di ossidazione. Il veicolo è inoltre dotato di un piccolo serbatoio che fornisce acqua all'idrogel per evitare che si secchi.
“L’obiettivo finale è creare robot in grado di funzionare per periodi di tempo considerevolmente più lunghi”, ha affermato Pikul. “Ci sono alcuni robot davvero impressionanti che le persone stanno realizzando, specialmente al scala centimetrica, che hanno il potenziale per migliorare la ricerca e il salvataggio, le cure mediche e la manutenzione industriale. Ma con le attuali batterie agli ioni di litio durano solo cinque minuti. Al ritmo dell’attuale progresso delle batterie agli ioni di litio, ci vorranno 16 anni prima che funzionino per 15 minuti”.
Questo approccio significherebbe che un robot potrebbe ricaricarsi consumando parte di una superficie metallica ogni volta che si trovasse vicino ad essa (un piccolo robot avrebbe bisogno solo dei 100 micrometri superiori di un oggetto metallico per farlo); un robot più grande presumibilmente un bel po' di più.)
Ehi, sembra sicuramente molto meno terrificante di quella proposta di qualche anno fa per i robot che si ricaricano sgranocchiando materia organica!
Un documento che descriveva il lavoro era recentemente pubblicato sulla rivista ACS Energy Letters.
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