鉅大LARGE | 點擊量：573次 | 2021年10月19日
新型鋅電池可與機器人“融為一體” 續航能力提高72倍
財聯社（上海，編輯黃君芝）訊，如今的機器人已經具備了一些令人難以置信的能力，無論是在新西蘭放羊還是在盧旺達運送醫療物資。如何讓它們的性能得到進一步的提升，一直是科學家們近年來的研究重點。其中一種方法是，將它們的一些結構材料加倍作為能量儲存，就像動物體內的脂肪相同。
據《科學機器人》雜志報道，已有科學家用一種多功能電池演示了這種方法，這種電池可以作為蝎子形機器人的結構材料。他們估計，這項技術可以為未來的機器人供應高達72倍于當前配置的動力。
這項研究是由密歇根大學（UniversityofMichigan）的工程師們完成的，他們正在研究廉價、無毒的鋅電池為新一代機器人設備供電的潛力。這些電池通過由水基聚合物凝膠和凱夫拉背心中使用的芳綸納米纖維制成的膜在鋅電極和空氣陰極之間傳輸氫氧離子，這種設計開啟了一些有趣的多功能功能。
該團隊使用最新版本的鋅電池作為結構材料，用于制造蝎子和蠕蟲形狀的小型機器人。這些電池被連接到機器人的馬達中，然后將其包裹起來，以保護內部的脆弱部件。在這種配置下，多功能的生物形態電池既是機器人的結構部件，又是其動力來源，其性能類似于今天使用的典型鋰離子電池。
“就能量密度而言，目前沒有其他結構電池能與當今最先進的鋰離子電池相媲美，”該研究的領先者NicholasKotov解釋說，“但為了盡可能完美，我們對之前的結構鋅電池版本進行了10項改進。”
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
Kotov表示，目前機器人的設計通常會受制于電池的體積，電池占據了其可用機載空間的20%左右，占整體重量的20%左右。根據該團隊的說法，結構電池的能量密度可能會在這方面改變游戲規則，例如，可以將送貨機器人的續航能力提高一倍，甚至更進一步。
“然而，這并不是極限。”該研究的第一作者MingqiangWang表示：“我們估計，假如將機器人的外部也更換為鋅電池，與擁有單節鋰離子電池相比，機器人的電力容量可以新增72倍。”
這可能不僅適用于今天為送貨或倉儲物流等應用而制造的機器人，還可能塑造微觀尺度上更小的機器人。傳統的電池太大、效率太低，無法完成這項工作。
“能夠承擔雙重責任的電池，即儲存電荷和保護機器人的‘器官’，復制了脂肪組織在生物中服務于儲存能量的多功能性。”Kotov實驗室生物醫學工程專業的博士生AhmetEmre說。
