Teadlased on ühendanud keskkonnast energia saamiseks kaasaskantavate patareide ja seadmete tööpõhimõtte ning kõrvaldades mõlema meetodi puudused, pannud robot-elektriauto liikuma ilma abita ja mitu korda tõhusamalt.
Pennsylvania ülikooli tehnika- ja rakendusteaduste kool on loonud ainulaadse robotauto. Seade on laetud metallides leiduvate keemiliste sidemete hävitamise tõttu, mida see eraldab iseseisvalt ja "sööb" polümeerhüdrogeeli "kastme" all. Uuring, mis ühendab endas kaht elektriseadmete laadimise põhimõtet, on avaldatud ajakirjas ACS Energy Letters.
Mobiilsete elektriseadmete toiteallikaks on kaasaskantavad akud või seadmed, mis muudavad keskkonnaenergia elektrienergiaks.
Akude ilmne ja vältimatu puudus on see, et nende ressursid on piiratud nende füüsilise suurusega. Elektriseadmete töötamiseks piisavat võimsust saab aku mahu ja massi suurendamise teel. Suurem osa salvestatud energiast kulub aga aku enda liigutamiseks. Miniatuursete robotite puhul pole aku selgelt lemmik.
Kui kasutate looduslikku energiamuundurit, näiteks päikesepaneeli, läheb halb õnn kandevõimega sujuvalt päikeseloojangusse. Kuid lahendatud probleem asendatakse kohe uutega: ebapiisav võimsus ja napp teisenduskiirus. Paari ühendab piinlikult muunduri piiratud töötingimused: pilves ilmaga on samast päikesepaneelist vähe mõtet.
Uues arenduses on teadlased rakendanud üldtuntud põhimõtet - saada energiat keemiliste sidemete hävitamise ja uute moodustamise kaudu. Midagi sarnast toimub redoksreaktsioonides liitium-ioon akudes. Erinevus seisneb selles, et elektronide allikas oli metallpind, millel elektriauto liikus.
Sisseehitatud katood, nagu anteateri nina, "sondeeris" pinda, otsides "toitu" - elektrone. Juhtiv keskkond, elektrolüüt, oli polümeerkettidest valmistatud hüdrogeel, millega elektriauto määris heldelt oma rada. Katse ajal kaeti metallpind mikroröstisega. Kuid saavutatud võimsus oli kümme korda suurem kui päikesepaneelil ja 13 korda liitium-ioonakul.
Arendajate plaanide kohaselt saavad sellised elektrirobotid tulevikus iseseisvalt keskkonnast eraldada metallist "toidu" ja varustada end täielikult energiaga.
Reklaamvideo:
Elena Lee
