Robot żerujący na metalach w celu pozyskania energii

Na Uniwersytecie Pensylwanii przeprowadzono badania interesującej konstrukcji robota określanego jako „padlinożerca metalowo-powietrzny” (ang. „metal-air scavenger”, MAS), którego zasada działania nasuwa skojarzenia z „żerowaniem” na energii generowanej z metalu dostępnego w otoczeniu maszyny a także powietrza, które uczestniczy w reakcjach chemicznych.

Uczeni tłumaczą, że maszyna działa w rzeczywistości jak bateria, ponieważ generuje energię w procesach wielokrotnego rozbijania i tworzenia serii wiązań chemicznych. Zarazem jednak przypomina kombajn zbierający energię z dostępnych w otoczeniu metalu i powietrza. Podobnie jak w przypadku tradycyjnej baterii, MAS jest oparty na katodzie, która jest podłączona do urządzenia, które zasila. Pod katodą znajduje się płyta hydrożelu, gąbczasta sieć łańcuchów polimerowych, która przewodzi elektrony pomiędzy powierzchnią metalu a katodą poprzez przenoszone przez nią cząsteczki wody. Dzięki temu, że hydrożel działa jak elektrolit, każda powierzchnia metalu, której dotknie, działa jak anoda akumulatora, umożliwiając przepływ elektronów do katody i zasilanie podłączonego urządzenia.

W rezultacie otrzymujemy źródło energii, które ma dziesięć razy większą gęstość mocy niż najlepsze układy „zbierające” energię, oparte np. na energii słońca, cieplnej i wibracyjnej, i trzynaście razy większą gęstość niż baterie litowo-jonowe. Badacze testowali pojazdy MAS m. in. na cynku i stali nierdzewnej. Różne metale dają MAS różne gęstości energii, w zależności od ich poziomu utleniania. Reakcja utleniania zachodzi do głębokości 100 mikronów od powierzchni, więc o ile MAS, więc jak zapewniają badacze, niewielkie jest ryzyko, że spowoduje znaczne strukturalne uszkodzenia powierzchni metali, na których „żeruje”.

Źródło: techxplore.com

Mirosław Usidus

Reportaż o nowej konstrukcji robota: https://www.youtube.com/watch?v=4Rg2GELb7MI