Tutkijat ovat yhdistäneet kannettavien akkujen ja laitteiden toimintaperiaatteen energian saamiseksi ympäristöstä ja, kummankin menetelmän haittojen poistamiseksi, panneet robotti-sähköauton liikkumaan ilman apua ja monta kertaa tehokkaammin.
Pennsylvanian yliopiston insinööritieteiden korkeakoulu on luonut ainutlaatuisen robotti-auton. Laite on ladattu kemiallisten sidosten tuhoutumisen seurauksena metalleissa, joita se tuottaa yksinään ja "syö" polymeerihydrogeelin "kastikkeen" alla. ACS Energy Letters -julkaisussa julkaistaan tutkimus, joka yhdistää kaksi sähkölaitteiden lataamisen perusperiaatetta.
Siirrettäviä sähkölaitteita saa virtansa kannettavista akkuista tai laitteista, jotka muuntavat ympäristöenergian sähköksi.
Akkujen ilmeinen ja väistämätön haitta on, että niiden resursseja rajoittaa niiden fyysinen koko. Sähkölaitteiden käyttämiseen riittävä teho saadaan lisäämällä akun tilavuutta ja massaa. Suurin osa varastoidusta energiasta käytetään kuitenkin itse akun siirtämiseen. Pienoisrobotien tapauksessa akku ei selvästikään ole suosikki.
Jos käytät luonnollista energiamuunninta, kuten aurinkopaneelia, kantokyvyn epäonnistuminen menee sujuvasti auringonlaskuun. Mutta ratkaistu ongelma korvataan heti uusilla: riittämätön teho ja niukka muuntamisnopeus. Pari liittyy kiusallisesti muuntimen rajoitettuihin käyttöolosuhteisiin: samasta aurinkopaneelista on vähän merkitystä pilvisellä säällä.
Uudessa kehityksessä tutkijat ovat soveltaneet tunnettua periaatetta energian saamiseksi kemiallisten sidosten tuhoamisella ja uusien muodostumisella. Jotakin vastaavaa tapahtuu redox-reaktioissa litium-ioni-akkuissa. Ero on siinä, että elektronien lähde oli metallipinta, jolla sähköauto liikkui.
Sisäänrakennettu katodi, kuten anteaterin nenä, "koetti" pintaa etsiessään "ruokaa" - elektroneja. Johtava väliaine, elektrolyytti, oli polymeeriketjuista tehtyä geeliä, jolla sähköauto voiteli reilusti polkuaan. Kokeen aikana metallipinta peitettiin mikroruusulla. Mutta saavutettu teho oli 10 kertaa aurinkopaneelin ja 13 kertaa litium-ioni-akun teho.
Kehittäjien suunnittelemana, että tällaiset sähkörobotit voivat tulevaisuudessa poimia itsenäisesti metallista "ruokaa" ympäristöstä ja tarjota itselleen täyden energian.
Mainosvideo:
Elena Lee