Energie oogsten | Y-Prijs Competitie 2019-2020
Robots hebben de afgelopen jaren behoorlijk grote vooruitgang geboekt. Er is echter één ding dat een sciencefictionwereld in de weg staat waarin robots de omgeving verdringen toekomstige oorlogsscènes uit de Terminator-films is hoe dergelijke robots precies moeten worden aangedreven. Batterijen, die energie intern opslaan, zijn allemaal goed en wel, maar hebben het probleem dat ze zwaar zijn en een beperkte voorraad bieden. Dat is een grote hindernis voor de huidige robots in echte omgevingen.
Onderzoekers van de School of Engineering and Applied Science van de Universiteit van Pennsylvania hebben dat misschien wel gedaan kom toch maar met een antwoord: Robots die kunnen opladen door (in verschillende mate) schroot op te eten terwijl ze zich voortbewegen. Hoewel dat de vage geur van robotkannibalisme met zich meedraagt, zou het, hoe vreemd het ook mag klinken, kunnen resulteren in robots die meer als biologische wezens functioneren.
Aanbevolen video's
“Het belangrijkste in dit werk is dat we aantonen dat er veel voordelen aan zitten elektronica en robotica om zichzelf van energie te voorzien door energie uit materialen in hun omgeving te halen omgeving," James Pikul, universitair docent bij de afdeling Werktuigbouwkunde en Toegepaste Mechanica, aan Digital Trends. “Deze aanpak is vergelijkbaar met de manier waarop wij mensen aan energie komen. We moeten brandstof eten, zuurstof inademen en water drinken. Ons apparaat maakt dezelfde mogelijkheden mogelijk voor robots, behalve dat ze metaal ‘eten’ als brandstof, zuurstof inademen en water drinken.”
Op dit moment lijkt het prototype van het team niet op de vorm die het uiteindelijk zou kunnen aannemen. Het is momenteel een kleine hydrogel die achter een miniatuur gemotoriseerd voertuig wordt gesleept. Omdat de hydrogel als elektrolyt fungeert, fungeert elk metalen oppervlak waarmee het in contact komt als de anode van een batterij. Hierdoor kunnen elektronen naar de kathode stromen en het aangesloten apparaat van stroom voorzien. Verschillende metalen geven de “metaal-luchtvanger” verschillende energiedichtheden, afhankelijk van hun individuele potentieel voor oxidatie. Het voertuig heeft ook een klein reservoir dat de hydrogel van water voorziet, zodat deze niet uitdroogt.
“Het uiteindelijke doel is om robots te maken die aanzienlijk langere tijd kunnen functioneren”, aldus Pikul. “Er zijn een aantal echt indrukwekkende robots die mensen maken, vooral bij de centimeter schaal, die het potentieel hebben om zoek- en reddingsacties, medische behandelingen en industrieel onderhoud te verbeteren. Maar met de huidige lithium-ionbatterijen gaan ze slechts vijf minuten mee. Met de snelheid waarmee de huidige lithium-ionbatterijen zich ontwikkelen, zal het zestien jaar duren voordat ze vijftien minuten meegaan.”
Deze aanpak zou betekenen dat een robot zou kunnen opladen door een deel van een metalen oppervlak te consumeren wanneer hij er dichtbij komt (een kleine robot zou daarvoor alleen de bovenste 100 micrometer van een metalen voorwerp nodig hebben; een grotere robot vermoedelijk een stuk meer.)
Hé, het klinkt in ieder geval een stuk minder angstaanjagend dan dat voorstel van een paar jaar geleden voor robots die opladen organisch materiaal opeten!
Er was een document waarin het werk werd beschreven onlangs gepubliceerd in het tijdschrift ACS Energy Letters.
Aanbevelingen van de redactie
- Beveiligingsrobots kunnen naar een school bij u in de buurt komen
- Politierobots voeren permanente patrouilles uit op de luchthaven van Singapore
- Robots ingezet om de politie van New York City te helpen … opnieuw
- De geweldige Atlas-robot laat zien dat hij bijna klaar is voor gebruik
- De feestelijke robotvideo van Boston Dynamics kent een verrassend einde
Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.
