หุ่นยนต์เก็บขยะอาจ 'กิน' โลหะเพื่อให้ได้พลังงานที่พวกเขาต้องการ

หุ่นยนต์มีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม มีสิ่งหนึ่งที่ขวางทางโลกนิยายวิทยาศาสตร์ที่หุ่นยนต์เบียดเสียดสิ่งแวดล้อมเหมือนอย่างใดอย่างหนึ่ง ฉากสงครามในอนาคตจากภาพยนตร์ Terminator คือวิธีการขับเคลื่อนหุ่นยนต์ดังกล่าวอย่างแท้จริง แบตเตอรี่ซึ่งเก็บพลังงานไว้ภายในนั้นล้วนแต่อยู่ในสภาพดี แต่มีปัญหาเรื่องน้ำหนักมากและมีอุปทานจำกัด นั่นเป็นอุปสรรคสำคัญสำหรับหุ่นยนต์ในปัจจุบันในสภาพแวดล้อมจริง

นักวิจัยจากคณะวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์แห่งมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนียอาจมี มาพร้อมกับคำตอบ: หุ่นยนต์ที่สามารถชาร์จประจุใหม่ได้โดยการกัดเศษโลหะ (ในองศาที่แตกต่างกัน) ขณะที่พวกมันเคลื่อนที่ แม้ว่าสิ่งนั้นจะมีกลิ่นอายของการกินเนื้อของหุ่นยนต์ แต่มันก็อาจฟังดูแปลก แต่ก็ส่งผลให้หุ่นยนต์ทำหน้าที่เหมือนสิ่งมีชีวิตทางชีววิทยามากกว่า

“สิ่งที่สำคัญที่สุดในงานนี้คือการที่เราแสดงให้เห็นว่ามีข้อดีหลายประการ อิเล็กทรอนิกส์และหุ่นยนต์เพื่อขับเคลื่อนตัวเองด้วยการดึงพลังงานจากวัสดุในตัวเอง สิ่งแวดล้อม," เจมส์ พิกุลผู้ช่วยศาสตราจารย์ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและกลศาสตร์ประยุกต์ กล่าวกับ Digital Trends “แนวทางนี้คล้ายกับวิธีที่มนุษย์ได้รับพลังงาน เราต้องกินน้ำมัน หายใจเอาออกซิเจน และดื่มน้ำ อุปกรณ์ของเราให้ความสามารถแบบเดียวกันสำหรับหุ่นยนต์ ยกเว้นว่าหุ่นยนต์จะ "กิน" โลหะเป็นเชื้อเพลิง หายใจเอาออกซิเจน และดื่มน้ำ"

ขณะนี้ต้นแบบของทีมไม่เหมือนกับรูปแบบที่สามารถทำได้ในที่สุด ปัจจุบันเป็นไฮโดรเจลขนาดเล็กที่ถูกลากไปด้านหลังยานยนต์ขนาดเล็ก เมื่อไฮโดรเจลทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ พื้นผิวโลหะใดๆ ที่สัมผัสจะทำหน้าที่เป็นขั้วบวกของแบตเตอรี่ ช่วยให้อิเล็กตรอนไหลไปยังแคโทดและจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ โลหะชนิดต่างๆ ทำให้ "ตัวเก็บกวาดโลหะและอากาศ" มีความหนาแน่นของพลังงานที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับศักยภาพของแต่ละบุคคลในการเกิดออกซิเดชัน นอกจากนี้ ยานพาหนะยังมีอ่างเก็บน้ำขนาดเล็กที่ให้น้ำแก่ไฮโดรเจลเพื่อป้องกันไม่ให้ไฮโดรเจลแห้ง

“เป้าหมายสูงสุดคือการสร้างหุ่นยนต์ที่สามารถทำงานได้เป็นระยะเวลานานขึ้นมาก” พิกุลกล่าว “มีหุ่นยนต์ที่น่าประทับใจจริงๆ ที่ผู้คนกำลังสร้าง โดยเฉพาะที่ ขนาดเซนติเมตรซึ่งมีศักยภาพในการปรับปรุงการค้นหาและกู้ภัย การรักษาพยาบาล และการบำรุงรักษาทางอุตสาหกรรม แต่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบันมีอายุการใช้งานเพียงห้านาทีเท่านั้น ในอัตราความก้าวหน้าของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในปัจจุบัน จะใช้เวลา 16 ปีจึงจะใช้งานได้ 15 นาที”

วิธีการนี้จะหมายความว่าหุ่นยนต์สามารถชาร์จใหม่ได้โดยการบริโภคส่วนหนึ่งของพื้นผิวโลหะทุกครั้งที่อยู่ใกล้พื้นผิวโลหะ (หุ่นยนต์ขนาดเล็กจะต้องมีวัตถุโลหะสูงเพียง 100 ไมโครเมตรจึงจะทำเช่นนั้นได้ หุ่นยนต์ที่ใหญ่กว่าน่าจะมากกว่านั้นอีกเล็กน้อย)

ฟังดูน่ากลัวน้อยกว่าข้อเสนอเมื่อไม่กี่ปีก่อนสำหรับหุ่นยนต์ที่ชาร์จด้วย การเคี้ยวอินทรียวัตถุ!

กระดาษอธิบายการทำงานคือ ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสาร ACS Energy Letters.

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• หุ่นยนต์รักษาความปลอดภัยอาจมาที่โรงเรียนใกล้บ้านคุณ
• หุ่นยนต์ตำรวจออกลาดตระเวนถาวรที่สนามบินสิงคโปร์
• หุ่นยนต์ถูกนำไปใช้เพื่อช่วยเหลือตำรวจนครนิวยอร์ก … อีกครั้ง
• หุ่นยนต์ Atlas ที่น่าทึ่งแสดงให้เห็นว่ามันเกือบจะพร้อมสำหรับการทำงานแล้ว
• วิดีโอหุ่นยนต์สำหรับเทศกาลของ Boston Dynamics มีตอนจบที่น่าประหลาดใจ

อัพเกรดไลฟ์สไตล์ของคุณDigital Trends ช่วยให้ผู้อ่านติดตามโลกแห่งเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างรวดเร็วด้วยข่าวสารล่าสุด รีวิวผลิตภัณฑ์สนุกๆ บทบรรณาธิการที่เจาะลึก และการแอบดูที่ไม่ซ้ำใคร