ミシガン大学は、ロボットに組み込むことができ、現在使われている電池に比べて最大72倍のエネルギーを利用可能にするバイオモルフィックな亜鉛電池を開発している。これにより、現在小型ロボット工学の発展を制限している、利用可能なエネルギー容量と電池サイズの拡大が期待できる。

 

「動物の体内で生物学的な脂肪蓄積がエネルギーを貯蔵するのと同じように、新しい充電式亜鉛電池はロボットの構造に組み込まれ、はるかに多くのエネルギーを供給できることを、ミシガン大学が率いるチームが示した」と Science Dailyは報じた。

 

これらの新しい電池は貯蔵容量を高めており、そのためサイズの要件が小さくなっても、現在使われている電池のような制約を受けない。これにより、サイズと重量の両面でより小型のロボット工学の応用が可能になる。 この亜鉛電池は、炭素系ナノファイバーと水性ポリマーゲルでできた電解質膜を通じてエネルギーを貯蔵・伝達することで機能する。

 

「ロボットの設計は、ロボット内部で利用可能なスペースの20%以上を占めることが多く、あるいはロボットの重量の同程度の割合を占める電池の必要性によって制約を受けている」と、この研究を率いたジョセフ・B・アンド・フローレンス・V・チェイカ工学教授のニコラス・コトフ氏は述べた。

 

亜鉛電池は現時点ではリチウムイオン電池ほどのライフサイクルを持たないものの、比較的安価なコストとリサイクルのしやすさにより、交換が容易になっている。この新しい「設計により、U-Mで開発されたグラフ理論のアプローチを用いて、単一の電池から分散型エネルギー貯蔵への移行が可能になるかもしれない」とコトフ氏は説明した。容量の向上により分散型エネルギー貯蔵が可能になると同氏は付け加えた。

 

この研究に携わった博士課程の学生であるアーメット・エムレ氏は、 The Independent紙に対し次のように語った。「充電を貯蔵し、ロボットの内部器官を保護するという二重の役割を果たせる電池は、生物のエネルギー貯蔵に使われる脂肪組織の多機能性を再現するものです」

 

この研究は米国国防総省、全米科学財団、空軍科学研究局の資金提供を受けて行われ、電池の試験はミシガン大学のエネルギー研究所で実施された。

 

Science Roboticsはこの研究に関する論文を発表し、タイトルは 『ロボティクス向け生体模倣構造バッテリー』