एक बाल से छोटी बैटरी बनाई

टीपीओ - ​​शोधकर्ताओं ने एक बाल जितनी पतली बैटरी विकसित की है जो विराम चिह्नों जितने छोटे रोबोट को भी शक्ति प्रदान कर सकती है।

रोबोट को एक छोटी बैटरी शक्ति प्रदान करती है (फोटो: माइकल स्ट्रानो)

एक ज़िंक-एयर बैटरी आसपास के वातावरण से ऑक्सीजन ग्रहण करती है और ज़िंक की एक छोटी मात्रा का ऑक्सीकरण करती है, जिससे 1 वोल्ट की ऊर्जा उत्पन्न हो सकती है। यह ऊर्जा एक सेंसर या एक छोटे रोबोटिक आर्म को शक्ति प्रदान कर सकती है जो इंसुलिन जैसी किसी वस्तु को सीधे मधुमेह रोगी की कोशिकाओं में ऊपर और नीचे कर सकता है।

यद्यपि शरीर में विशिष्ट स्थानों पर दवाइयां पहुंचाने के लिए सूक्ष्म रोबोटों का प्रस्ताव लंबे समय से किया जाता रहा है, फिर भी उन्हें शक्ति प्रदान करना एक कठिन समस्या बनी हुई है।

कई मौजूदा डिज़ाइन सौर ऊर्जा से संचालित होते हैं, यानी उन्हें सूर्य के प्रकाश में या लेज़र से नियंत्रित किया जाना चाहिए। लेकिन इनमें से कोई भी शरीर में गहराई तक प्रवेश नहीं कर सकता क्योंकि उन्हें हमेशा किसी प्रकाश स्रोत से जुड़ा रहना पड़ता है।

एमआईटी में रासायनिक इंजीनियर और वरिष्ठ अध्ययन लेखक माइकल स्ट्रानो ने कहा, "यदि आप चाहते हैं कि एक माइक्रोरोबोट उन स्थानों पर पहुंच सके जहां मनुष्य नहीं पहुंच सकते, तो उसे उच्च स्तर की स्वायत्तता की आवश्यकता होगी।"

बैटरी का आकार 0.01 मिलीमीटर है।

यह अब तक की सबसे छोटी बैटरियों में से एक है। 2022 में, जर्मनी के शोधकर्ताओं ने एक मिलीमीटर आकार की बैटरी का वर्णन किया था जो एक माइक्रोचिप पर फिट हो सकती है। स्ट्रानो और उनकी टीम की बैटरी लगभग 10 गुना छोटी है, जिसकी लंबाई केवल 0.1 मिलीमीटर और मोटाई 0.002 मिलीमीटर है। (एक औसत मानव बाल लगभग 0.1 मिलीमीटर मोटा होता है।)

बैटरी में दो घटक होते हैं, एक ज़िंक इलेक्ट्रोड और एक प्लैटिनम इलेक्ट्रोड। ये SU-8 नामक एक बहुलक में जड़े होते हैं। जब ज़िंक हवा में मौजूद ऑक्सीजन के साथ अभिक्रिया करता है, तो एक ऑक्सीकरण अभिक्रिया होती है जिससे इलेक्ट्रॉन निकलते हैं। ये इलेक्ट्रॉन प्लैटिनम इलेक्ट्रोड की ओर प्रवाहित होते हैं।

बैटरियाँ फोटोलिथोग्राफी नामक प्रक्रिया का उपयोग करके बनाई जाती हैं, जिसमें प्रकाश-संवेदी पदार्थों का उपयोग करके नैनोमीटर आकार के पैटर्न को सिलिकॉन वेफर्स पर स्थानांतरित किया जाता है। इस विधि का उपयोग आमतौर पर अर्धचालकों के निर्माण में किया जाता है। स्ट्रानो और उनके सहयोगियों ने साइंस रोबोटिक्स पत्रिका में बताया है कि यह प्रत्येक सिलिकॉन वेफर पर 10,000 बैटरियों को जल्दी से "प्रिंट" कर सकता है।

नए अध्ययन में, शोधकर्ताओं ने इन छोटी बैटरियों को स्ट्रानो की प्रयोगशाला द्वारा विकसित माइक्रोरोबोट्स से जोड़ने के लिए एक तार का इस्तेमाल किया। उन्होंने मेमरिस्टर को बिजली देने की बैटरी की क्षमता का परीक्षण किया।

उन्होंने एक माइक्रो-बैटरी का इस्तेमाल एक क्लॉक सर्किट को पावर देने के लिए भी किया जिससे रोबोट समय का हिसाब रख सके, और दो नैनो-आकार के सेंसर, जिनमें से एक कार्बन नैनोट्यूब से बना है और दूसरा मोलिब्डेनम डाइसल्फ़ाइड से, को पावर देने के लिए भी। शोधकर्ताओं ने बताया कि इस तरह के माइक्रो-सेंसर को पाइपों या अन्य दुर्गम जगहों पर डाला जा सकता है।

टीम ने एक माइक्रोरोबोट के हाथ को चलाने के लिए बैटरियों का भी इस्तेमाल किया। ये छोटी मोटरें मेडिकल रोबोट को शरीर के अंदर काम करके किसी खास समय या स्थान पर दवाएँ पहुँचाने में सक्षम बना सकती हैं।

हा थू

लाइव साइंस के अनुसार