הכינו סוללה קטנה משערה

TPO - חוקרים פיתחו סוללה דקה כשעירה שיכולה להפעיל רובוטים קטנים כמו סימני פיסוק.

סוללה זעירה מפעילה את הרובוט (צילום: מייקל סטראנו)

סוללת אבץ-אוויר לוכדת חמצן מהסביבה ומחמצנת כמות זעירה של אבץ, תגובה שיכולה לייצר וולט אחד. אנרגיה זו יכולה לאחר מכן להפעיל חיישן או זרוע רובוטית קטנה שיכולה להרים ולהוריד חפץ כמו אינסולין ישירות לתאיו של חולה סוכרת.

בעוד שרובוטים מיקרוסקופיים הוצעו זה מכבר להעברת תרופות למקומות ספציפיים בגוף, הפעלתם נותרה בעיה קשה.

עיצובים רבים כיום פועלים באמצעות אנרגיה סולארית, כלומר יש לחשוף אותם לאור שמש או לשלוט בהם באמצעות לייזרים. אך אף אחד מהם אינו יכול לחדור עמוק לתוך הגוף מכיוון שהם חייבים להיות מחוברים תמיד למקור אור.

"אם אתם רוצים שמיקרו-רובוט יוכל להיכנס למרחבים שבני אדם לא יכולים להיכנס אליהם, הוא צריך להיות בעל רמה גבוהה יותר של אוטונומיה", אמר מחבר המחקר הבכיר מייקל סטראנו, מהנדס כימי ב-MIT.

גודל הסוללה הוא 0.01 מילימטר.

זוהי אחת הסוללות הקטנות ביותר שהומצאו אי פעם. בשנת 2022, חוקרים בגרמניה תיארו סוללה בגודל מילימטר שיכולה להתאים לשבב מיקרו. הסוללה של סטראנו וצוותו קטנה פי 10 בערך, באורך של 0.1 מילימטר בלבד ובעובי של 0.002 מילימטר. (שערה אנושית ממוצעת היא בעובי של כ-0.1 מילימטר.)

לסוללה שני רכיבים, אלקטרודת אבץ ואלקטרודת פלטינה. הם משובצים בפולימר בשם SU-8. כאשר האבץ מגיב עם חמצן מהאוויר, הוא יוצר תגובת חמצון שמשחררת אלקטרונים. אלקטרונים אלה זורמים לאלקטרודת הפלטינה.

הסוללות מיוצרות באמצעות תהליך הנקרא פוטוליוגרפיה, המשתמש בחומרים רגישים לאור כדי להעביר תבניות בגודל ננומטרי על גבי פרוסות סיליקון. שיטה זו נפוצה לייצור מוליכים למחצה. היא יכולה "להדפיס" במהירות 10,000 סוללות על כל פרוסת סיליקון, כך מדווחים סטראנו ועמיתיו בכתב העת Science Robotics.

במחקר החדש, החוקרים השתמשו בחוט כדי לחבר את הסוללות הזעירות הללו למיקרו-רובוטים שגם הם פיתחו במעבדה של סטראנו. הם בדקו את יכולתה של הסוללה להפעיל ממריסטור.

הם גם השתמשו במיקרו-סוללה כדי להפעיל מעגל שעון המאפשר לרובוט לעקוב אחר הזמן, וכדי להפעיל שני חיישנים בגודל ננומטר, אחד עשוי מננו-צינוריות פחמן והשני ממוליבדן דיסולפיד. מיקרו-חיישנים כאלה יכולים להיות מוכנסים לצינורות או למקומות אחרים שקשה להגיע אליהם, אמרו החוקרים.

הצוות השתמש גם בסוללות כדי להזיז זרוע באחד המיקרו-רובוטים. מנועים זעירים אלה יוכלו לאפשר לרובוטים רפואיים לעבוד בתוך הגוף ולספק תרופות בזמן או במיקום ספציפיים.

הא טו

לפי לייב סיינס