環境発電 | Y賞コンペティション2019-2020
ロボットはここ数年でかなり大きな進歩を遂げました。 しかし、ロボットが環境に群がるSFの世界では、あるものが立ちはだかっています。 ターミネーター映画の未来の戦争シーン 問題は、そのようなロボットに正確にどのように電力を供給するかです。 内部にエネルギーを蓄えるバッテリーは非常に優れていますが、重量があり、供給量が限られているという問題があります。 これは、現実世界の環境における現在のロボットにとって大きなハードルです。
ペンシルベニア大学工学応用科学部の研究者は、 答えは出ますが：動き回りながら金属スクラップを（さまざまな程度で）食べて充電できるロボット。 これにはロボットの共食いの匂いが微かに漂っているが、奇妙に聞こえるかもしれないが、より生物学的な存在のように機能するロボットが誕生する可能性がある。
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「この研究で最も重要なことは、人間にとって多くの利点があることを実証することです。 エレクトロニクスとロボット工学は、材料からエネルギーを抽出して自らを駆動します。 環境、" ジェームズ・ピクル、機械工学および応用力学学科の助教授はデジタルトレンドに語った。 「このアプローチは、私たち人間がエネルギーを得る方法と似ています。 私たちは燃料を食べ、酸素を吸い、水を飲まなければなりません。 私たちのデバイスはロボットでも同じ機能を実現しますが、ロボットは燃料として金属を「食べ」、酸素を呼吸し、水を飲みます。」
現時点では、チームのプロトタイプは、最終的に取り得る形には似ていません。 現在、それは小型の電動車両の後ろに引きずられる小さなヒドロゲルです。 ヒドロゲルが電解質として機能すると、ヒドロゲルが接触する金属表面は電池の陽極として機能します。 これにより、電子がカソードに流れ、接続されたデバイスに電力が供給されます。 異なる金属は、個々の酸化の可能性に応じて、「金属空気スカベンジャー」に異なるエネルギー密度を与えます。 車両には、ヒドロゲルの乾燥を防ぐためにヒドロゲルに水を供給する小さなリザーバーもあります。
「最終的な目標は、かなり長時間動作できるロボットを作ることです」とピクル氏は語った。 「特に人々が作っている本当に印象的なロボットがいくつかあります。 センチメートルスケール、捜索救助、医療、産業の維持を改善する可能性があります。 しかし、今日のリチウムイオン電池では、寿命はわずか 5 分です。 現在のリチウムイオン電池の進歩速度では、15分間動作するまでに16年かかるでしょう。」
このアプローチは、ロボットが金属表面に近づくたびに、金属表面の一部を消費することで再充電できることを意味します（小型ロボットの場合、再充電するには金属物体の上部 100 マイクロメートルのみが必要です。 より大型のロボットはおそらくもう少し多いでしょう。）
ねえ、それは確かに、数年前に充電されるロボットに関する提案よりもはるかに怖くないように思えます。 有機物をむしゃむしゃ食べる!
その仕事を説明した論文は、 最近ACS Energy Letters誌に掲載されました.
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