A făcut o baterie mică dintr-un fir de păr

A făcut o baterie mică folosind un fir de păr, fotografia 1

O baterie minusculă alimentează robotul (Foto: Michael Strano)

O baterie zinc-aer captează oxigenul din mediul înconjurător și oxidează o cantitate mică de zinc, o reacție care poate genera 1 volt. Această energie poate alimenta apoi un senzor sau un mic braț robotic care poate ridica și coborî un obiect precum insulina direct în celulele unui diabetic.

Deși roboții microscopici au fost de mult timp propuși să livreze medicamente în anumite locuri din corp, alimentarea lor rămâne o problemă dificilă.

Multe dintre modelele actuale funcționează cu energie solară, ceea ce înseamnă că trebuie expuse la lumina soarelui sau controlate cu lasere. Însă niciuna dintre ele nu poate pătrunde adânc în corp, deoarece trebuie să fie întotdeauna conectată la o sursă de lumină.

„Dacă vrei ca un microrobot să poată ajunge în spații în care oamenii nu pot intra, trebuie să aibă un grad mai mare de autonomie”, a declarat autorul principal al studiului, Michael Strano, inginer chimist la MIT.

Bateria are o dimensiune de 0,01 milimetri.

Este una dintre cele mai mici baterii inventate vreodată. În 2022, cercetătorii din Germania au descris o baterie de dimensiuni milimetrice care putea încăpea 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. (Părul uman are o grosime medie de aproximativ 0,1 milimetri.)

Bateria 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 sensibile la lumină 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, relatează Strano și colegii săi în revista Science Robotics.

În noul studiu, cercetătorii au folosit un fir pentru a conecta aceste baterii minuscule la microroboți dezvoltați și de laboratorul lui Strano. Ei au testat capacitatea bateriei de a alimenta un memristor.

De asemenea, au folosit o micro-baterie pentru a alimenta un circuit de ceas care permite robotului să țină evidența timpului și pentru a alimenta doi senzori de dimensiuni nanometrice, unul fabricat din nanotuburi de carbon și celălalt din disulfură de molibden. Cercetătorii au spus că micro-senzori ca aceștia ar putea fi plasați în țevi sau în alte locuri greu accesibile.

Echipa a folosit și baterii pentru a mișca un braț al unuia dintre microroboți. Aceste motoare minuscule ar putea permite roboților medicali să lucreze în interiorul corpului pentru a administra medicamente la un anumit moment sau într-o anumită locație.

Ha Joi

Conform Live Science