Китайски инженери създадоха микроробот, който изяжда метала под краката си за енергия

Физическата задънена улица на микробатериите и сметката за тонажа

Всеки, който е прекарал поне няколко години в прелистване на отчети за микроелектромеханични системи, знае добре къде умира ентусиазмът на инженерите. Умира в теглото на източника на захранване. Ако сглобите машинка с маса от едва 1.7 грама, стандартната микробатерия ще я поддържа жизнена за не повече от две минути пълзене по гладка повърхност. За да се постигне оперативен прозорец от поне два часа — минималното време, за да се извърши някаква реална работа вътре в климатична инсталация или индустриален тръбопровод — батерията трябва да съставлява около 94 процента от общата маса на цялата конструкция. Това е математически абсурд. При такава конфигурация няма останало полезно тегло за сензори, за предаватели, нито дори за елементарна носеща рамка. Литиево-йонната химия просто удря в стената на собствената си енергийна плътност и никога не е предлагала изход от този капан.

Подходът на екипа, ръководен от Юе Гао в университета Фудан, чиято публикация се появи наскоро в списанието National Science Review, прави крак назад от батерийната концепция. Вместо да носят горивото със себе си, те решават да накарат машината да „пасе“ от инфраструктурата. Физическият изпълнител тук е тънък слой от 135 микрона омрежен калиев полиакрилат, синтезиран и отгледан директно върху контактните повърхности на робота. Тази мембрана не съхранява енергия, а работи като отворена галванична клетка. Когато лапата стъпи върху метал, той започва да отдава електрони, докато кислородът и атмосферната влага затварят веригата през специален платинено-въглероден филм. Затворената верига генерира импулс единствено при физически натиск и контакт. Опитите показват, че при вдигане на лапата процесът прекъсва моментално, спестявайки ресурса на химическата реакция за следващата стъпка.