
研究人员已经开发了一种纯净的电池,该电池可以在这句话结尾处的点功率不超过点。
锌空气电池从其周围环境中捕获氧气,并氧化微小的锌,这种反应最多可产生1伏。然后,这种能量可以为传感器或微小的机器人臂供电,这些机器人可以抬高并降低有效载荷(例如,将胰岛素直接进入糖尿病患者的细胞中)。
虽然长期以来一直提出过细胞大小的机器人将药物输送到体内的特定位置,但为它们供电一直很棘手。当前的许多设计都使用太阳能,这意味着它们必须暴露在阳光下或由激光控制。但是,两者都没有渗透到身体上,限制了这样的机器人,绰号为“木偶”的距离,因为它们必须像木偶弦一样保持与此光源的连接。
“木偶系统并不需要电池,因为他们从外部获得了所有需要的能量,”研究高级作者奇怪的迈克尔,麻省理工学院的化学工程师陈述。 “但是,如果您希望一个小型机器人能够进入否则无法访问的空间,则需要具有更大的自主权。电池对于不将其束缚在外界世界上至关重要。”
新电池是有史以来发明的最小的电池之一。 2022年,德国的研究人员描述了毫米大小的电池可以适合微芯片。 Strano和他的团队的电池小约10倍,长度仅为0.1毫米,厚度为0.002毫米。人毛的平均厚度约为0.1毫米。
电池有两个组件,一个锌电极和一个铂电极。这些嵌入在称为su-8的聚合物中。当锌与空气中的氧气反应时,它会产生一种释放电子的氧化反应。这些电子流到铂电极。
电池是由称为光刻的过程制成的,该过程使用光敏材料将纳米尺寸的图案传递到硅晶片上。该方法通常用于制造半导体。斯特拉诺和他的同事在日记中报告说,它可以迅速“打印” 10,000台电池,每硅晶圆。科学机器人技术。
在新的研究中,研究人员使用电线将这些Itsy Bitsy电池连接到细胞大小的机器人,Strano的实验室也会开发出来。他们测试了电池为Memristor供电的能力,该电路会根据流过的电荷量改变电阻。这些回忆录可以根据负责变化来存储事件的记忆。
他们还使用电池为时钟电路供电,使机器人能够跟踪时间,并为两个纳米大小的传感器供电,一个传感器,一个由碳纳米管制成,另一个由钼二硫化物制成。据研究人员称,这样的微传感器可以释放到管道或其他难以到达的地方以检测泄漏。
斯特拉诺说:“我们正在建立基本的构建基块,以便在蜂窝级别上建立功能。”
该团队还使用电池在他们的一个小机器人上移动手臂,该机器人的大小大约是人鸡蛋电池的大小。这些微小的动态可以使在体内工作的医疗机器人在特定时间或地方释放药物。
将来,团队希望将电线抛弃,并将其电池建造到微型机器人中。
斯特拉诺说:“这将构成我们许多机器人努力的核心。” “您可以在能源周围建造一个机器人,就像您可以在电池周围建造电动汽车一样。”