Современные роботы умеют многое, в том числе пасти овец в Новой Зеландии и доставлять медицинские припасы в Руанде. Но могут стать еще лучше, если материалы их корпуса использовать как хранилище энергии, что напоминает жир у млекопитающих. Учёные продемонстрировали многофункциональную батарею на примере робота в форме скорпиона. Они считают, что технология поможет улучшить питание будущих роботов в 72 раза.
Разработка сделана инженерами Мичиганского университета. Они рассматривали возможности дешёвых нетоксичных цинковых батарей для питания нового поколения роботов. Эти батареи преобразуют ионы гидроксида между электродом из цинка и воздушным катодом при помощи мембраны из полимерного геля на основе воды и арамидных нановолокон.
Последняя версия цинковой батареи использовалась в качестве структурного материала для небольших роботов в форме скорпионов и червей. Батареи были припаяны к движку роботов и обвёрнуты вокруг них для защиты хрупких внутренних компонентов. В результате батарея работает как структурный компонент робота, а источник питания не хуже современных литиевых батарей.
Другие известные структурные батареи не сопоставимы по плотности энергии с современными продвинутыми литиевыми батареями. Учёные улучшили структурные цинковые батареи по десяти параметрам, эффективность некоторых повысили в сто раз.
Современные роботы работают на батареях, которые могут занимать до 20% пространства и веса. Плотность энергии в структурных батареях может изменить это и вдвое повысить дистанцию передвижения роботов.
Ёмкость батареи может вырасти в 72 раза, если внешнюю обшивку поменять на цинковые батареи вместо одной литий-ионной батареи. Это относится не только к современным роботам для доставки и складской логистики, но и к будущим более компактным устройствам микроскопического уровня. Для них обычные батареи слишком большие и неэффективные. Вместо них за основу можно взять природные энергетические системы. Батареи смогут одновременно хранить энергию и защищать внутренние компоненты роботов, как это делают ткани живых существ.
