Byly vytvořeny drobné baterie vyrobené z pramínku vlasů.

Malá baterie vyrobená z pramínku vlasů (obrázek 1)

Typ miniaturní baterie, která pohání robota (Foto: Michael Strano)

Zinkovo-vzduchové baterie zachycují kyslík z okolního prostředí a oxidují nepatrné množství zinku, což je reakce, která může generovat napětí 1 volt. Tato energie pak může napájet senzory nebo malá robotická ramena, která dokáží zvedat a spouštět předměty, jako je inzulín, přímo do buněk lidí s cukrovkou.

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

Mnoho současných designů využívá solární energii, 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 mikrorobota, který dokáže vstoupit do prostor nepřístupných lidem, musí mít vyšší stupeň autonomie,“ řekl hlavní autor studie Michael Strano, chemický inženýr z MIT.

Baterie měří 0,01 milimetru.

Toto je 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).

Tato 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 fotocitlivé 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, uvedli Strano a jeho kolegové v časopise Science Robotics.

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

Také použili ultratenké baterie k napájení hodinových obvodů, což robotovi umožnilo sledovat čas a napájet dva nanometrové senzory, jeden vyrobený z uhlíkových nanotrubic a druhý z disulfidu molybdeničitého. Podle výzkumníků lze takové mikrosenzory umístit do potrubí nebo na jiná těžko dostupná místa.

Výzkumný tým také použil baterie k napájení ramene jednoho z mikrorobotů. Tyto drobné aktuátory by mohly umožnit lékařským robotům fungovat uvnitř těla a dodávat léky v určitém čase nebo na určitém místě.

Ha Čt

Podle Live Science