De University of Michigan ontwikkelt al enige tijd biomorfe zinkbatterijen die kunnen worden geïntegreerd in robotica en de beschikbare energie tot 72 keer kunnen verhogen ten opzichte van wat momenteel wordt gebruikt. Dit zal op zijn beurt helpen om de capaciteit van de beschikbare energie en de grootte van de batterijen te vergroten, wat nu de ontwikkeling van kleinere robotica beperkt.

 

“Zoals biologische vetreserves energie opslaan in dieren, integreert een nieuwe oplaadbare zinkbatterij in de structuur van een robot om veel meer energie te leveren, zo heeft een team onder leiding van de University of Michigan aangetoond,” meldde Science Daily.

 

Deze nieuwe batterijen vergroten de opslagcapaciteit en hebben daardoor niet de beperkingen van de huidige batterijen wanneer de vereiste afmetingen kleiner worden. Dit maakt kleinere toepassingen van robotica mogelijk, zowel in grootte als in gewicht. De zinkbatterij werkt door energie op te slaan en over te dragen via een elektrolytmembraan gemaakt van op koolstof gebaseerde nanovezels en een op water gebaseerde polymeergel.

 

"Robotontwerpen worden beperkt door de behoefte aan batterijen die vaak 20% of meer van de beschikbare ruimte in een robot innemen, of een vergelijkbaar aandeel van het gewicht van de robot uitmaken," aldus Nicholas Kotov, de Joseph B. and Florence V. Cejka Professor of Engineering, die het onderzoek leidde.

 

Hoewel zinkbatterijen momenteel niet de levensduur van lithium-ionbatterijen hebben, maken hun relatief lage kosten en het gemak van recycling het vervangen ervan eenvoudig. Dit nieuwe “ontwerp zou een verschuiving van een enkele batterij naar gedistribueerde energieopslag mogelijk kunnen maken, met behulp van een grafentheorie-aanpak die aan de U-M is ontwikkeld,” legde Kotov uit. De verbeterde capaciteit zal gedistribueerde energieopslag mogelijk maken, voegde hij toe.

 

Ahmet Emre, een promovendus die bij het onderzoek betrokken was, vertelde aan de Independent: “Batterijen die een dubbele functie kunnen vervullen – lading opslaan en de organen van de robot beschermen – repliceren de multifunctionaliteit van vetweefsel dat in levende wezens energie opslaat.”

 

Het Department of Defense, de National Science Foundation en het Air Force Office of Scientific Research financierden het onderzoek en de batterijtests werden uitgevoerd bij het Energy Institute van de University of Michigan.

 

Science Robotics heeft een artikel over het onderzoek gepubliceerd met de titel "Biomorphic structural batteries for robotics."