Robotik

Roboter können wie Menschen Energie in ihren „Fettreserven“ speichern

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Da die Welt immer mehr Roboter entwickelt, ist es zu einem wichtigen Ereignis geworden, sie angemessen anzutreiben. Da diese Roboter immer kleiner werden, wird es außerdem zu einem Problem, normale Einzelbatterien in sie einzubauen.

Wissenschaftler des Kotov Lab der Universität von Michigan haben ein Batteriesystem für Roboter entwickelt, das ähnlich wie wir Menschen und Tiere funktioniert und Fett zur Energiegewinnung speichert und den Robotern viel mehr Energie liefert.

Ihre Ergebnisse wurden in veröffentlicht Wissenschaftsrobotik Am Mittwoch.

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72 mal mehr Energie zur Verfügung gestellt

Das neue System der Wissenschaftler bietet 72 mal Mehr Energie für Roboter als normale Lithium-Ionen-Batterien. Es ist in den Körper des Roboters integriert, wodurch es dem Fett-Energiespeichersystem ähnelt, das Menschen und Tiere verwenden.

"Roboterkonstruktionen werden durch den Bedarf an Batterien eingeschränkt, die häufig belegt sindy 20% oder mehr des verfügbaren Platzes in einem Roboter oder machen einen ähnlichen Anteil des Robotergewichts aus ", sagte Nicholas Kotov, leitender Forscher der Studie.

Das Team musste einen Weg finden, um die Energie in Nicht-Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern, da diese bislang die strukturell leistungsstärksten Energieversorger waren. Wie Kotov erklärte: "Keine andere gemeldete Strukturbatterie ist hinsichtlich der Energiedichte mit den modernen Lithiumbatterien auf dem neuesten Stand der Technik vergleichbar. Wir haben unsere frühere Version der strukturellen Zinkbatterien verbessert." 10 verschiedene Maßnahmen, von denen einige sind 100 mal besser, um es möglich zu machen. "

Also untersuchte das Team Zinkbatterien.

"Wir schätzen, dass Roboter haben könnten 72 mal mehr Stromkapazität, wenn ihre Außenseiten durch Zinkbatterien ersetzt würden, verglichen mit einer einzigen Lithiumionenbatterie ", sagte Mingqiang Wang, Erstautor und Gastforscher in Kotovs Labor.

Abgesehen von der Bereitstellung von mehr Energie sind die Zinkbatterien umweltfreundlicher, da sie hauptsächlich aus ungiftigen Materialien hergestellt werden. Sie können auch kein Feuer fangen, im Gegensatz zu Lithium-Ionen-Ionen, wenn sie beschädigt sind.

Die Batterie des Teams funktioniert, indem Hydroxidionen über eine Elektrolytmembran zwischen einer Zinkelektrode und der Luftseite geleitet werden.

Das Team hat seine Designroboter getestet, die Sie im folgenden Video sehen können.

Der wichtigste negative Aspekt, der abzuwarten bleibt, ist, dass Zinkbatterien nur eine hohe Kapazität für etwa aufrechterhalten können 100 Zyklen, im Vergleich zu über 500 für Lithium-Ionen-Batterien.


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