Vyrobil si malou baterii z vlasu

Vyrobil jsem malou baterii s použitím vlasové fotografie 1

Robota napájí malá baterie (Foto: Michael Strano)

Zinkovo-vzduchová baterie zachycuje kyslík z okolního prostředí a oxiduje nepatrné množství zinku, což je reakce, která může generovat napětí 1 volt. Tato energie pak může napájet senzor nebo malé robotické rameno, které dokáže zvedat a spouštět předměty, jako je inzulín, přímo do buněk diabetika.

Přestože mikroskopičtí roboti jsou již dlouho navrhováni pro dodávání léků na specifická místa v těle, jejich napájení zůstává obtížným problémem.

Mnoho současných designů je napájeno solární energií, což znamená, že musí být vystaveny slunečnímu záření nebo ovládány lasery. Ani jeden z nich však nemůže proniknout hluboko do těla, protože musí být neustále připojeny ke zdroji světla.

„Pokud chcete, aby se mikrorobot dokázal dostat do prostor, kam se lidé nedostanou, musí mít vyšší stupeň autonomie,“ řekl hlavní autor studie Michael Strano, chemický inženýr z MIT.

Baterie má velikost 0,01 milimetru.

Je to jedna z nejmenších baterií, jaké kdy byly vynalezeny. V roce 2022 vědci v Německu popsali milimetrovou baterii, která by se vešla na mikročip. Baterie Strana a jeho týmu je asi desetkrát menší, měří pouhých 0,1 milimetru na délku a 0,002 milimetru na tloušťku. (Průměrný lidský vlas má tloušťku asi 0,1 milimetru.)

Baterie má dvě složky, zinkovou elektrodu a platinovou elektrodu. Jsou zalité v polymeru zvaném SU-8. Když zinek reaguje s kyslíkem ze vzduchu, dochází k oxidační reakci, která uvolňuje elektrony. Tyto elektrony proudí k platinové elektrodě.

Baterie se vyrábějí procesem zvaným fotolitografie, který využívá světlocitlivé materiály k přenosu nanometrových vzorů na křemíkové destičky. Tato metoda se běžně používá k výrobě polovodičů. Na každou křemíkovou destičku lze rychle „vytisknout“ 10 000 baterií, uvádějí Strano a jeho kolegové v časopise Science Robotics.

V nové studii vědci použili drát k připojení těchto drobných baterií k mikrorobotům, které Stranova laboratoř také vyvinula. Testovali schopnost baterie napájet memristor.

Také použili mikrobaterii k napájení hodinového obvodu, který robotovi umožňuje sledovat čas, a k napájení dvou nanosenzorů, jednoho vyrobeného z uhlíkových nanotrubic a druhého z disulfidu molybdeničitého. Vědci uvedli, že takové mikrosenzory by mohly být vhozeny do potrubí nebo jiných těžko dostupných míst.

Tým také použil baterie k pohybu paže jednoho z mikrorobotů. Tyto drobné motory by mohly umožnit lékařským robotům pracovat uvnitř těla a dodávat léky v určitém čase nebo na určitém místě.

Ha Čt

Podle Live Science