Батареи для роботов станут похожи на жировые запасы человека
Главная задача новых батарей — это значительное увеличение емкостей. Создав прототип, который имитировал распределение источников энергии живых существ, ученые доказали, что такой способ может хранить больше энергии, чем обычная литий-ионная батарея.
«Конструкции роботов ограничены потребностью в батареях, которые часто занимают 20% и более процентов доступного пространства внутри робота, а также добавляют ему много веса», — говорит Николас Котов, профессор инженерного факультета Мичиганского университета и ведущий научный сотрудник проекта. По мнению команды, цинковая батарея может значительно увеличить плотность энергии.
Авторы работы утверждают, что мощность роботов увеличивалась бы в 72 раза, если бы они были оснащены внешними цинковыми батареями. Такие аккумуляторы также более гибкие, поэтому они могут быть установлены на роботе снаружи. Это же позволит батареям, подобно жировым тканям человека, стать не только источником «питания», но и защищать внутренние составляющие машины. «Распределенные таким образом источники энергии, которые похожи на биологические, являются способом создания высокоэффективных биоморфных устройств», — считают авторы.
Батарея пропускает гидроксидные ионы между цинковым электродом и воздухом через специальную мембрану, покрытую арамидным нановолокном. Эти материалы содержатся в кевларовых жилетах и полимерных гелях на водной основе и практически нетоксичны. Это означает, что по сравнению с литий-ионными батареями новые цинковые гораздо более экологичны.
К сожалению, авторы отмечают, что у проекта есть и минус. Такие батареи после 100 циклов зарядки начинают «терять» былую емкость. В этом они не дотягивают до литий-ионных. Однако их замена обойдется не так дорого, а также они легко перерабатываются.