 |
Un tip de baterie miniaturală care alimentează robotul (Foto: Michael Strano) |
Bateriile zinc-aer captează oxigenul din mediul înconjurător și oxidează cantități mici de zinc, o reacție care poate genera 1 volt. Această energie poate apoi alimenta senzori sau brațe robotice mici care pot ridica și coborî obiecte, cum ar fi insulina, direct în celulele persoanelor cu diabet.
Deși roboții microscopici au fost propuși de mult timp pentru administrarea de medicamente în anumite locuri din corp, alimentarea lor rămâne o problemă dificilă.
Multe modele actuale utilizează energia solară, ceea ce înseamnă că trebuie expuse la lumina soarelui sau controlate cu lasere. Însă niciuna nu poate pătrunde adânc în corp, deoarece trebuie să fie întotdeauna conectată la o sursă de lumină.
„Dacă vrei un micro-robot care poate intra în spații inaccesibile oamenilor, acesta trebuie să aibă un grad mai mare de autonomie”, a declarat autorul principal al studiului, Michael Strano, inginer chimist la MIT.
Bateria măsoară 0,01 milimetri.
Aceasta este una dintre cele mai mici baterii inventate vreodată. În 2022, cercetătorii din Germania au descris o baterie de dimensiuni milimetrice care se putea potrivi pe un microcip. Bateria lui Strano și a echipei sale este de aproximativ 10 ori mai mică, măsurând doar 0,1 milimetri lungime și 0,002 milimetri grosime (parul uman are o grosime medie de aproximativ 0,1 milimetri).
Această baterie are două componente, un electrod de zinc și un electrod de platină. Acestea sunt încorporate într-un polimer numit SU-8. Când zincul reacționează cu oxigenul din aer, creează o reacție de oxidare care eliberează electroni. Acești electroni curg către electrodul de platină.
Bateriile sunt fabricate folosind un proces numit fotolitografie, care folosește materiale fotosensibile pentru a transfera modele de dimensiuni nanometrice pe napolitane de siliciu. Această metodă este utilizată în mod obișnuit pentru fabricarea semiconductorilor. Aceasta poate „imprima” rapid 10.000 de baterii pe fiecare napolitană de siliciu, au relatat Strano și colegii săi în revista Science Robotics.
În noul studiu, cercetătorii au folosit un fir pentru a conecta aceste baterii minuscule la roboți microscopici pe care laboratorul lui Strano îi dezvoltă și ei. Ei au testat capacitatea bateriei de a alimenta un memristor.
De asemenea, au folosit baterii ultrasubțiri pentru a alimenta circuitele ceasului, permițând robotului să urmărească timpul și să alimenteze doi senzori la scară nanometrică, unul fabricat din nanotuburi de carbon și celălalt din disulfură de molibden. Microsenzori ca aceștia pot fi plasați în țevi sau în alte locuri greu accesibile, potrivit cercetătorilor.
Echipa de cercetare a folosit, de asemenea, baterii pentru a alimenta un braț al unuia dintre micro-roboți. Aceste actuatoare minuscule ar putea permite roboților medicali să funcționeze în interiorul corpului pentru a administra medicamente la un anumit moment sau într-o anumită locație.
Comentariu (0)