محققان میکروباتری‌هایی ساخته‌اند که می‌تواند ربات‌هایی به اندازه حشرات را به حرکت دربیاورد.
باتری‌های میکرو پتانسیل باورنکردنی برای تأمین انرژی دستگاه‌های میکرو، میکروربات‌ها و دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت دارند. با این حال، تا همین اواخر آن‌ها بسیار کارآمد نبوده‌اند، زیرا قدرت کافی نداشتند. اکنون، محققان دانشگاه ایلینوی در اربانا-شمپین یک میکروباتری با ولتاژ بالا ساخته‌اند که در مقایسه با باتری‌های موجود بی نظیر است.
یکی از مشکلاتی که محققان در توسعه این باتری باید بر آن غلبه می‌کردند، این بود که با کوچک‌تر شدن باتری‌ها، بسته‌بندی بر حجم و جرم باتری غالب می‌شد و این امر ناحیه الکترود را کوچک‌تر می‌کرد که در نتیجه آن، انرژی و قدرت کمتری به مصرف‌کنندگان ارائه می‌شود.
برای غلبه بر این مشکل، تیم محققان بسته‌بندی جدیدی را توسعه داد که از کالکتورهای جریان ترمینال مثبت و منفی به عنوان بخشی از خود بسته‌بندی استفاده می‌کرد. نتیجه این امر توسعه میکروباتری های کوچکی شد که همچنان ولتاژ عملیاتی بالایی را تولید می‌کردند.
محققان خاطرنشان کردند که این فناوری توسعه یافته، بخش‌ها و صنایع بسیاری را گرد هم می‌آورد. دکتر «سونگ‌بونگ کیم» یکی از محققین این مطالعه توضیح می‌دهد:
«کار ما شکاف دانایی مکان تلاقی شیمی مواد، الزامات منحصربه‌فرد تولید مواد برای پیکربندی‌های میکرو باتری مسطح با انرژی متراکم و نانو میکروالکترونیک کاربردی که برای راه‌اندازی ریزمحرک‌ها و میکروموتورها به یک منبع برق با ولتاژ بالا نیاز دارد را پر می‌کند.»
یکی از موارد استفاده بسیار مهم این باتری‌ها، می‌تواند نیرو دادن به میکروربات‌هایی به اندازه حشرات باشد که برای به دست آوردن اطلاعات ارزشمند در طول بلایای طبیعی، مأموریت‌های جستجو و نجات و در محیط‌های خطرناکی که دسترسی مستقیم انسان غیرممکن است، کاربرد دارند.
«جیمز پیکول» یکی از نویسندگان مطالعه از دانشگاه پنسیلوانیا توضیح می‌دهد که «ولتاژ بالا برای کاهش بار الکترونیکی که یک میکروربات باید حمل کند، بسیار مهم است». او در ادامه نتیجه‌گیری می‌کند:
«این یعنی باتری‌ها بهبودهای سطح سیستم را فراتر از افزایش چگالی انرژی خود ممکن می‌سازند تا ربات‌های کوچک بتوانند به نقاط دورتری سفر کنند یا اطلاعات حیاتی بیشتری را برای اپراتورهای انسانی ارسال کنند.»
باتری‌های میکرو پتانسیل باورنکردنی برای تأمین انرژی دستگاه‌های میکرو، میکروربات‌ها و دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت دارند. با این حال، تا همین اواخر آن‌ها بسیار کارآمد نبوده‌اند، زیرا قدرت کافی نداشتند. اکنون، محققان دانشگاه ایلینوی در اربانا-شمپین یک میکروباتری با ولتاژ بالا ساخته‌اند که در مقایسه با باتری‌های موجود بی نظیر است.
یکی از مشکلاتی که محققان در توسعه این باتری باید بر آن غلبه می‌کردند، این بود که با کوچک‌تر شدن باتری‌ها، بسته‌بندی بر حجم و جرم باتری غالب می‌شد و این امر ناحیه الکترود را کوچک‌تر می‌کرد که در نتیجه آن، انرژی و قدرت کمتری به مصرف‌کنندگان ارائه می‌شود.
برای غلبه بر این مشکل، تیم محققان بسته‌بندی جدیدی را توسعه داد که از کالکتورهای جریان ترمینال مثبت و منفی به عنوان بخشی از خود بسته‌بندی استفاده می‌کرد. نتیجه این امر توسعه میکروباتری های کوچکی شد که همچنان ولتاژ عملیاتی بالایی را تولید می‌کردند.
محققان خاطرنشان کردند که این فناوری توسعه یافته، بخش‌ها و صنایع بسیاری را گرد هم می‌آورد. دکتر «سونگ‌بونگ کیم» یکی از محققین این مطالعه توضیح می‌دهد:
«کار ما شکاف دانایی مکان تلاقی شیمی مواد، الزامات منحصربه‌فرد تولید مواد برای پیکربندی‌های میکرو باتری مسطح با انرژی متراکم و نانو میکروالکترونیک کاربردی که برای راه‌اندازی ریزمحرک‌ها و میکروموتورها به یک منبع برق با ولتاژ بالا نیاز دارد را پر می‌کند.»
یکی از موارد استفاده بسیار مهم این باتری‌ها، می‌تواند نیرو دادن به میکروربات‌هایی به اندازه حشرات باشد که برای به دست آوردن اطلاعات ارزشمند در طول بلایای طبیعی، مأموریت‌های جستجو و نجات و در محیط‌های خطرناکی که دسترسی مستقیم انسان غیرممکن است، کاربرد دارند.
«جیمز پیکول» یکی از نویسندگان مطالعه از دانشگاه پنسیلوانیا توضیح می‌دهد که «ولتاژ بالا برای کاهش بار الکترونیکی که یک میکروربات باید حمل کند، بسیار مهم است». او در ادامه نتیجه‌گیری می‌کند:
«این یعنی باتری‌ها بهبودهای سطح سیستم را فراتر از افزایش چگالی انرژی خود ممکن می‌سازند تا ربات‌های کوچک بتوانند به نقاط دورتری سفر کنند یا اطلاعات حیاتی بیشتری را برای اپراتورهای انسانی ارسال کنند.»
کد خبر ۲۱۲۰۱۱۱۰۸.۵۵۶
