هنگامی که الکترونیک به منابع قدرت خود نیاز دارد ، دو گزینه اصلی وجود دارد: باتری و برداشت. باتری ها انرژی را در داخل ذخیره می کنند ، اما به همین دلیل سنگین هستند و منبع محدودی دارند. برداشت کنندگان ، مانند صفحات خورشیدی ، انرژی را از محیط خود جمع می کنند. این امر در برخی از باطل های باطری قرار دارد اما موارد جدیدی را معرفی می کند ، به این ترتیب که آنها فقط در شرایط خاص قادر به کار هستند و نمی توانند خیلی سریع آن انرژی را به قدرت مفید تبدیل کنند.
تحقیقات جدید دانشکده مهندسی و کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا ، ایجاد شکاف بین این دو فن آوری اساسی را برای اولین بار در قالب "دستگاه محافظ فلزی - هوا" انجام می دهد که از هر دو دنیا بهترین استفاده را می کند.
این دستگاه محافظ هوا فلزی مانند باتری عمل می کند ، به این دلیل که با شکستن مکرر و تشکیل یک سری پیوندهای شیمیایی ، برق را تأمین می کند. اما همچنین مانند یک ماشین برداشت کار می کند ، زیرا در آن انرژی از طریق انرژی موجود در محیط خود تأمین می شود: به طور خاص ، پیوندهای شیمیایی موجود در فلز و هوا در اطراف دستگاه فلز هوا.
نتیجه یک منبع انرژی است که دارای 10 برابر چگالی توان نسبت به بهترین جمع آوری انرژی و 13 برابر چگالی انرژی نسبت به باتری های لیتیوم یون است .
در طولانی مدت ، این نوع منبع انرژی می تواند مبنای الگوی جدیدی در روباتیک باشد ، جایی که ماشین ها با جستجوی و "خوردن" فلز ، خود را از قدرت نگه می دارند و پیوندهای شیمیایی آن را برای انرژی مانند انسان با مواد غذایی خراب می کنند.
در کوتاه مدت ، این فناوری در حال حاضر قدرت تولید یک جفت شرکت اسپین آف را دارد. برندگان مسابقه سالانه جوایز Y Penn قصد دارند از اسکنرهای فلزی هوا برای تأمین انرژی کم چراغ کم برای خانه های خارج از شبکه در جهان در حال توسعه و سنسورهای ماندگار برای ظروف حمل و نقل استفاده کنند که می توانند در مورد سرقت ، آسیب یا حتی انسان هشدار دهند. قاچاق
محققان ، جیمز پیکول ، استادیار گروه مهندسی مکانیک و مکانیک کاربردی ، به همراه مین وانگ و Unnati جوشی ، اعضای آزمایشگاه وی ، تحقیقی را منتشر کردند که توانایی های این دستگاه محافظ را در مجله ACS Energy Letters نشان می دهد .
انگیزه برای توسعه ماشینهای هوایی فلزی یا MAS از این واقعیت ناشی می شود که فن آوری هایی که مغز روبات ها را تشکیل می دهند و فناوری هایی که به آنها نیرو می بخشد ، وقتی صحبت از کوچک سازی می شود ، اساساً ناسازگار هستند.
با کوچک شدن اندازه ترانزیستورهای انفرادی ، تراشه ها قدرت محاسبات بیشتری را در بسته های کوچکتر و سبک تر ایجاد می کنند. اما باتری ها در هنگام کوچکتر شدن به همان روش فایده ای ندارند. چگالی اوراق قرضه شیمیایی در یک ماده ثابت است ، بنابراین باتری های کوچکتر لزوماً به معنای شکست کمتر اوراق قرضه هستند.
- ۹۹/۰۲/۲۷