A tudósok egyesítették a hordozható akkumulátorok és a környezetből energia kinyerésére szolgáló eszközök működési elvét, és mindkét módszer hátrányainak kiküszöbölése révén a robotikus elektromos autót segítség nélkül és sokkal hatékonyabban mozgathatták.
A Pennsylvaniai Egyetem Műszaki és Alkalmazott Tudományok Iskolája egyedülálló robotautót készített. Az eszközt a fémben lévő kémiai kötések megsemmisítése miatt töltik fel, amelyet önmagában előállít, és egy polimer hidrogél "szósz" alatt "eszik". Az ACS Energy Letters közzétesz egy olyan tanulmányt, amely ötvözi az elektromos készülékek töltésének két alapelvét.
A mobil elektromos eszközöket hordozható akkumulátorok hajtják, vagy olyan eszközök, amelyek a környezeti energiát elektromosá alakítják.
Az akkumulátorok nyilvánvaló és elkerülhetetlen hátránya, hogy erőforrásaikat fizikai mérete korlátozza. Az elektromos eszközök működtetéséhez elegendő teljesítmény érhető el az akkumulátor térfogatának és tömegének növelésével. A tárolt energia nagy részét maga az akkumulátor mozgatására fordítják. Miniatűr robotok esetén az akkumulátor egyértelműen nem kedvenc.
Természetes energia-átalakítóval, például napelemekkel történő használat esetén a hordozhatósági nehézségek zökkenőmentesen a naplementébe kerülnek. De a megoldott problémát azonnal felváltják az újak: elégtelen teljesítmény és kevés átalakítási sebesség. A házaspárt szégyenteljesen csatlakozik a konverter korlátozott működési feltételeihez: felhős időben kevés értelme lesz ugyanazon napelemből.
Az új fejlesztés során a tudósok a közismert elvet alkalmazták: az energiát kémiai kötések megsemmisítésével és újak kialakulásával nyerik. Valami hasonló történik a lítium-ion akkumulátorok redox reakcióiban. A különbség az, hogy az elektronok forrása egy fémfelület volt, amelyen az elektromos autó mozgott.
A beépített katód, mint egy hangyász orra, „vizsgálta” a felületet, hogy „élelmet” - elektronokat keressen. A vezetőképes közeg, az elektrolit polimer láncokból készült hidrogél volt, amellyel az elektromos autó nagylelkűen megkente az útját. A kísérlet során a fém felületét mikro rozsda borította. Az elért teljesítmény azonban tízszeresére nőtt a napelemek és 13-szorosa a lítium-ion akkumulátorok teljesítményének.
A fejlesztők szerint a jövőben az ilyen elektromos robotok képesek lesznek a fém "ételek" független kivonására a környezetből, és teljes energiával ellátják magukat.
Promóciós videó:
Elena Lee