Captação de Energia | Competição Y-Prize 2019-2020
Os robôs fizeram alguns avanços bastante importantes nos últimos anos. No entanto, há uma coisa que impede um mundo de ficção científica em que os robôs lotam o ambiente como um daqueles futuras cenas de guerra dos filmes Terminator é exatamente como esses robôs deveriam ser alimentados. As baterias, que armazenam energia internamente, são muito boas, mas têm o problema de serem pesadas e oferecerem um suprimento limitado. Esse é um grande obstáculo para os robôs atuais em ambientes do mundo real.
Pesquisadores da Escola de Engenharia e Ciências Aplicadas da Universidade da Pensilvânia podem ter venha com uma resposta embora: Robôs que podem recarregar comendo (em graus variados) sucata enquanto se movem. Embora isso carregue um leve cheiro de canibalismo robótico, pode, por mais estranho que possa parecer, resultar em robôs que funcionem mais como seres biológicos.
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“O mais importante neste trabalho é demonstrarmos que há muitas vantagens para eletrônica e robótica para se alimentarem, extraindo energia de materiais em seus ambiente,"
James Pikul, professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica e Mecânica Aplicada, disse ao Digital Trends. “Essa abordagem é semelhante à forma como nós, humanos, obtemos energia. Temos que comer combustível, respirar oxigênio e beber água. Nosso dispositivo permite a mesma capacidade para robôs, exceto que eles ‘comem’ metal como combustível, respiram oxigênio e bebem água.”
No momento, o protótipo da equipe não se parece com a forma que poderia assumir. Atualmente é um pequeno hidrogel arrastado por um veículo motorizado em miniatura. Com o hidrogel atuando como eletrólito, qualquer superfície metálica com a qual ele entre em contato atua como ânodo de uma bateria. Isso permite que os elétrons fluam para o cátodo e alimentem o dispositivo conectado. Diferentes metais dão ao “limpador de metal-ar” diferentes densidades de energia, dependendo do seu potencial individual de oxidação. O veículo conta ainda com um pequeno reservatório que fornece água ao hidrogel para evitar que resseque.
“O objetivo final é criar robôs que possam operar por períodos de tempo consideravelmente mais longos”, disse Pikul. “Existem alguns robôs realmente impressionantes que as pessoas estão fazendo, especialmente no escala centimétrica, que têm potencial para melhorar a busca e salvamento, os tratamentos médicos e a manutenção industrial. Mas com as actuais baterias de iões de lítio, elas duram apenas cinco minutos. No ritmo atual do progresso das baterias de íons de lítio, serão necessários 16 anos até que elas operem por 15 minutos.”
Essa abordagem significaria que um robô poderia recarregar consumindo parte de uma superfície metálica sempre que estivesse perto de uma (um robô pequeno precisaria apenas dos 100 micrômetros superiores de um objeto metálico para fazer isso; um robô maior, presumivelmente um pouco mais.)
Ei, certamente parece muito menos assustador do que a proposta de alguns anos atrás para robôs que recarregam por mastigando matéria orgânica!
Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente na revista ACS Energy Letters.
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