Stworzono maleńkie baterie wykonane z pasma włosów.

TPO - Naukowcy opracowali baterię cienką jak włos, która może zasilać roboty wielkości znaku interpunkcyjnego.

Rodzaj miniaturowej baterii zasilającej robota (zdjęcie: Michael Strano)

Baterie cynkowo-powietrzne wychwytują tlen z otoczenia i utleniają niewielkie ilości cynku – reakcja ta może generować napięcie 1 wolta. Energia ta może następnie zasilać czujniki lub małe ramiona robotów, które mogą podnosić i opuszczać przedmioty, takie jak insulina, bezpośrednio do komórek osób chorych na cukrzycę.

Choć od dawna postulowano wykorzystanie mikroskopijnych robotów do dostarczania leków do określonych miejsc w organizmie, zasilenie ich wciąż stanowi wyzwanie.

Wiele obecnych projektów wykorzystuje energię słoneczną, co oznacza, że ​​muszą być wystawione na działanie światła słonecznego lub sterowane laserowo. Jednak żaden z nich nie może wniknąć głęboko w organizm, ponieważ musi być zawsze podłączony do źródła światła.

„Jeśli chcemy stworzyć mikrorobota, który będzie mógł wchodzić do miejsc niedostępnych dla ludzi, musi on charakteryzować się większym stopniem autonomii” – powiedział Michael Strano, starszy autor badania, inżynier chemik z MIT.

Średnica baterii wynosi 0,01 milimetra.

To jedna z najmniejszych baterii, jakie kiedykolwiek wynaleziono. W 2022 roku niemieccy naukowcy opisali baterię o rozmiarze milimetra, która mogłaby zmieścić się w mikroprocesorze. Bateria Strano i jego zespołu jest około 10 razy mniejsza, mierzy zaledwie 0,1 milimetra długości i 0,002 milimetra grubości (średnia grubość ludzkiego włosa wynosi około 0,1 milimetra).

Ta bateria składa się z dwóch elementów: elektrody cynkowej i platynowej. Są one zatopione w polimerze o nazwie SU-8. Kiedy cynk reaguje z tlenem z powietrza, zachodzi reakcja utleniania, która uwalnia elektrony. Elektrony te przepływają do elektrody platynowej.

Baterie są wytwarzane w procesie zwanym fotolitografią, który wykorzystuje materiały światłoczułe do przenoszenia wzorów wielkości nanometrów na płytki krzemowe. Metoda ta jest powszechnie stosowana do produkcji półprzewodników. Strano i jego współpracownicy donoszą w czasopiśmie Science Robotics, że może ona szybko „wydrukować” 10 000 baterii na każdej płytce krzemowej.

W nowym badaniu naukowcy wykorzystali przewód do połączenia tych maleńkich baterii z mikroskopijnymi robotami, które również opracowuje laboratorium Strano. Przetestowali zdolność baterii do zasilania memrystora.

Użyli również ultracienkich baterii do zasilania obwodów zegara, umożliwiając robotowi śledzenie czasu i zasilanie dwóch nanoczujników, jednego wykonanego z nanorurek węglowych, a drugiego z dwusiarczku molibdenu. Według naukowców, takie mikroczujniki można umieścić w rurach lub innych trudno dostępnych miejscach.

Zespół badawczy wykorzystał również baterie do zasilania ramienia jednego z mikrorobotów. Te maleńkie siłowniki mogą umożliwić robotom medycznym działanie wewnątrz ciała w celu podawania leków w określonym czasie i miejscu.

Ha Thu

Według Live Science