Gli scienziati hanno combinato il principio di funzionamento delle batterie portatili e dei dispositivi per ottenere energia dall'ambiente e, eliminando gli svantaggi di entrambi i metodi, hanno fatto muovere l'auto elettrica robotica senza assistenza e molte volte in modo più efficiente.
La School of Engineering and Applied Sciences dell'Università della Pennsylvania ha creato un'auto robotica unica. Il dispositivo si carica distruggendo i legami chimici nei metalli, che produce indipendentemente e "mangia" sotto la "salsa" di un polimero idrogel. Uno studio che combina due principi fondamentali della ricarica dei dispositivi elettrici è pubblicato su ACS Energy Letters.
I dispositivi elettrici mobili sono alimentati da batterie portatili o dispositivi che convertono l'energia ambientale in elettricità.
Uno svantaggio ovvio e inevitabile delle batterie è che le loro risorse sono limitate dalle loro dimensioni fisiche. La potenza sufficiente per far funzionare i dispositivi elettrici può essere ottenuta aumentando il volume e la massa della batteria. Tuttavia, la maggior parte dell'energia immagazzinata verrà spesa per spostare la batteria stessa. Nel caso dei robot in miniatura, la batteria non è chiaramente la preferita.
Se usi un convertitore di energia naturale, come un pannello solare, la sfortuna con la capacità di carico andrà senza problemi al tramonto. Ma il problema risolto verrà immediatamente sostituito da nuovi: potenza insufficiente e scarsa velocità di conversione. Alla coppia si unirà imbarazzante le limitate condizioni di funzionamento del convertitore: non avrà molto senso dallo stesso pannello solare con tempo nuvoloso.
Nel nuovo sviluppo, gli scienziati hanno applicato il noto principio di ottenere energia attraverso la distruzione di legami chimici e la formazione di nuovi. Qualcosa di simile accade nelle reazioni redox nelle batterie agli ioni di litio. La differenza è che la fonte degli elettroni era una superficie metallica su cui si muoveva l'auto elettrica.
Il catodo incorporato, come il naso di un formichiere, "sondò" la superficie in cerca di "cibo": gli elettroni. Il mezzo conduttivo, l'elettrolita, era un idrogel costituito da catene polimeriche, con le quali l'auto elettrica lubrificava generosamente il suo percorso. Durante l'esperimento, la superficie metallica è stata ricoperta da una micro-ruggine. Ma la potenza ottenuta è stata 10 volte quella di un pannello solare e 13 volte quella di una batteria agli ioni di litio.
Come concepito dagli sviluppatori, tali robot elettrici in futuro saranno in grado di estrarre in modo indipendente "cibo" metallico dall'ambiente e fornirsi di energia.
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Elena Lee
