Мичиганский университет разрабатывает биоморфные цинковые батареи, которые можно интегрировать в роботов, увеличивая доступную энергию до 72 раз по сравнению с тем, что используется сейчас. Это, в свою очередь, поможет увеличить доступную энергоёмкость и уменьшить размеры батарей, которые сейчас ограничивают развитие миниатюрной робототехники.

 

«Подобно тому, как биологические жировые запасы накапливают энергию у животных, новая перезаряжаемая цинковая батарея встраивается в конструкцию робота, обеспечивая значительно больше энергии, — показала команда под руководством Мичиганского университета», — сообщает Science Daily.

 

Эти новые батареи увеличивают ёмкость накопителя, поэтому при уменьшении требований к размеру они не имеют ограничений, присущих используемым сейчас батареям. Это позволит применять робототехнику меньшего размера и веса. Цинковая батарея работает за счёт накопления и передачи энергии через электролитную мембрану, изготовленную из углеродных нановолокон и полимерного геля на водной основе.

 

«Конструкция роботов ограничена необходимостью использования батарей, которые часто занимают 20% или более доступного пространства внутри робота или составляют аналогичную долю его веса», — сказал Николас Котов, профессор инженерии имени Джозефа Б. и Флоренс В. Чейки, руководивший исследованием.

 

Хотя цинковые батареи пока не обладают таким же сроком службы, как литий-ионные, их сравнительно невысокая стоимость и лёгкость переработки облегчают их замену. Эта новая «конструкция может позволить перейти от единой батареи к распределённому накоплению энергии, используя подход на основе теории графов, разработанный в U-M», — пояснил Котов. По его словам, увеличенная ёмкость позволит реализовать распределённое накопление энергии.

 

Ахмет Эмре, аспирант, участвовавший в исследовании, заявил изданию The Independent: «Батареи, способные выполнять двойную функцию — накапливать заряд и защищать органы робота, — воспроизводят многофункциональность жировой ткани, которая у живых существ служит для накопления энергии».

 

Исследование финансировалось Министерством обороны США, Национальным научным фондом и Управлением научных исследований ВВС США, а испытания батарей проводились в Энергетическом институте Мичиганского университета.

 

Журнал Science Robotics опубликовал статью об этом исследовании под названием «Биоморфные структурные батареи для робототехники».