Έχουν δημιουργηθεί μικροσκοπικές μπαταρίες φτιαγμένες από μια τούφα μαλλιών.

TPO - Ερευνητές ανέπτυξαν μια μπαταρία τόσο λεπτή όσο μια τρίχα που μπορεί να τροφοδοτήσει ρομπότ με μέγεθος τόσο μικρό όσο ένα σημείο στίξης.

Ένας τύπος μικροσκοπικής μπαταρίας που τροφοδοτεί το ρομπότ (Φωτογραφία: Michael Strano)

Οι μπαταρίες ψευδαργύρου-αέρα συλλέγουν οξυγόνο από το περιβάλλον και οξειδώνουν μικροσκοπικές ποσότητες ψευδαργύρου, μια αντίδραση που μπορεί να παράγει 1 βολτ. Αυτή η ενέργεια μπορεί στη συνέχεια να τροφοδοτήσει αισθητήρες ή μικρούς ρομποτικούς βραχίονες που μπορούν να ανυψώνουν και να κατεβάζουν αντικείμενα, όπως η ινσουλίνη, απευθείας στα κύτταρα των ατόμων με διαβήτη.

Ενώ τα μικροσκοπικά ρομπότ έχουν προταθεί εδώ και καιρό για την παροχή φαρμάκων σε συγκεκριμένα σημεία του σώματος, η τροφοδότησή τους με ενέργεια παραμένει ένα δύσκολο πρόβλημα.

Πολλά τρέχοντα σχέδια χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια, που σημαίνει ότι πρέπει να εκτίθενται στο ηλιακό φως ή να ελέγχονται από λέιζερ. Αλλά κανένα από τα δύο δεν μπορεί να διεισδύσει βαθιά στο σώμα επειδή πρέπει πάντα να είναι συνδεδεμένα με μια πηγή φωτός.

«Αν θέλετε ένα μικρορομπότ που μπορεί να εισέλθει σε χώρους απρόσιτους για τους ανθρώπους, πρέπει να έχει υψηλότερο βαθμό αυτονομίας», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης, Μάικλ Στράνο, χημικός μηχανικός στο MIT.

Η μπαταρία έχει μέγεθος 0,01 χιλιοστά.

Αυτή είναι μία από τις μικρότερες μπαταρίες που έχουν εφευρεθεί ποτέ. Το 2022, ερευνητές στη Γερμανία περιέγραψαν μια μπαταρία μεγέθους χιλιοστού που μπορούσε να χωρέσει σε ένα μικροτσίπ. Η μπαταρία του Στράνο και της ομάδας του είναι περίπου 10 φορές μικρότερη, με μήκος μόλις 0,1 χιλιοστό και πάχος 0,002 χιλιοστά (η μέση ανθρώπινη τρίχα έχει πάχος περίπου 0,1 χιλιοστό).

Αυτή η μπαταρία έχει δύο εξαρτήματα, ένα ηλεκτρόδιο ψευδαργύρου και ένα ηλεκτρόδιο πλατίνας. Είναι ενσωματωμένα σε ένα πολυμερές που ονομάζεται SU-8. Όταν ο ψευδάργυρος αντιδρά με το οξυγόνο του αέρα, δημιουργεί μια αντίδραση οξείδωσης που απελευθερώνει ηλεκτρόνια. Αυτά τα ηλεκτρόνια ρέουν προς το ηλεκτρόδιο πλατίνας.

Οι μπαταρίες κατασκευάζονται χρησιμοποιώντας μια διαδικασία που ονομάζεται φωτολιθογραφία, η οποία χρησιμοποιεί φωτοευαίσθητα υλικά για τη μεταφορά μοτίβων μεγέθους νανομέτρου σε πλακίδια πυριτίου. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συνήθως για την κατασκευή ημιαγωγών. Μπορεί να «εκτυπώσει» γρήγορα 10.000 μπαταρίες σε κάθε πλακίδιο πυριτίου, ανέφεραν ο Στράνο και οι συνάδελφοί του στο περιοδικό Science Robotics.

Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα καλώδιο για να συνδέσουν αυτές τις μικροσκοπικές μπαταρίες με μικροσκοπικά ρομπότ που αναπτύσσει επίσης το εργαστήριο του Strano. Δοκίμασαν την ικανότητα της μπαταρίας να τροφοδοτεί ένα memristor.

Χρησιμοποίησαν επίσης εξαιρετικά λεπτές μπαταρίες για να τροφοδοτήσουν το κύκλωμα του ρολογιού, επιτρέποντας στο ρομπότ να παρακολουθεί τον χρόνο και να τροφοδοτεί δύο αισθητήρες νανοκλίμακας, έναν κατασκευασμένο από νανοσωλήνες άνθρακα και τον άλλο από διθειούχο μολυβδαίνιο. Μικροαισθητήρες σαν αυτούς μπορούν να τοποθετηθούν σε σωλήνες ή άλλα δυσπρόσιτα σημεία, σύμφωνα με τους ερευνητές.

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε επίσης μπαταρίες για να τροφοδοτήσει ένα χέρι σε ένα από τα μικρο-ρομπότ. Αυτοί οι μικροσκοπικοί ενεργοποιητές θα μπορούσαν να επιτρέψουν σε ιατρικά ρομπότ να λειτουργούν μέσα στο σώμα για να χορηγούν φάρμακα σε μια συγκεκριμένη ώρα ή τοποθεσία.

Χα Θου

Σύμφωνα με το Live Science