ابداع ریزباتری‌ها برای ربات‌هایی به سایز حشرات
تاریخ انتشار: ۲۵ دی ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۶۸۵۱۱۵۳
پژوهشگران میکروباتری‌ها یا ریزربات‌هایی ساخته‌اند که می‌توانند ربات‌هایی به اندازه حشرات را تغذیه کنند.
به گزارش ایران اکونومیست و به نقل از آی‌ای، باتری‌های جدیدی که توسط دانشمندان دانشگاه ایلینوی اوربانا-چمپین(Illinois Urbana-Champaign) ابداع شده است، یک مشکل طولانی مدت در مورد فناوری ربات‌هایی به اندازه حشرات را حل می‌کند که تاکنون هیچ طراحی باتری دیگری موفق به آن نشده است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
ریزباتری‌ها یا میکروباتری‌ها پتانسیلی باورنکردنی برای تامین انرژی دستگاه‌های کوچک، میکروربات‌ها و دستگاه‌های پزشکی قابل کاشت دارند. با این حال، تا همین اواخر آنها چندان کارآمد نبوده‌اند، زیرا تامین مناسب انرژی آنها ممکن نبود.
اکنون بر اساس بیانیه مطبوعاتی پژوهشگران دانشگاه ایلینوی اوربانا-چمپین، یک میکروباتری ولتاژ بالا ساخته شده است که با طراحی باتری‌های موجود کاملا متفاوت است.
آزاد کردن پتانسیل دستگاه‌های کوچکتر
پروفسور پاول براون، مدیر آزمایشگاه تحقیقات مواد و استاد علوم و مهندسی مواد این دانشگاه توضیح می‌دهد: ما برای آزاد کردن پتانسیل کامل دستگاه‌های ریزمقیاس، با بهبود معماری الکترود و ارائه طرح‌های نوآورانه برای باتری، به باتری‌های کوچک قدرتمندی نیاز داریم.
یکی از مشکلاتی که پژوهشگران باید بر آن غلبه می‌کردند، این بود که با کوچکتر شدن باتری‌ها، بسته‌بندی آنها بر حجم و جرم باتری غالب می‌شود، در حالی که ناحیه الکترود کوچکتر می‌شود و در نتیجه انرژی و قدرت کاهش می‌یابد.
پژوهشگران برای غلبه بر این مشکل، بسته‌بندی جدیدی را توسعه دادند که از جمع کننده‌ها یا کلکتورهای جریان ترمینال مثبت و منفی به عنوان بخشی از خود بسته‌بندی استفاده می‌کند. نتیجه این کار، میکروباتری‌های کوچکی شد که هنوز ولتاژ کاری بالایی تولید می‌کنند.
آرگیا پاترا از اعضای گروه پژوهش می‌گوید: تا به امروز، معماری‌های الکترود و طرح‌های سلولی در مقیاس میکرو-نانو به طرح‌های متراکم توان محدود شده‌اند که به قیمت کاهش چگالی انرژی حجمی بوده است. کار پژوهشگران برای ایجاد یک منبع انرژی در مقیاس کوچک که هم چگالی توان بالا و هم چگالی انرژی حجمی را نشان دهد، موفق بوده است.
توسعه باتری‌های جدید
پژوهشگران خاطرنشان می‌کنند که این توسعه بخش‌ها و صنایع بسیاری را گردهم می‌آورد.
دکتر سانگبونگ کیم نویسنده ارشد این پژوهش می‌گوید: کار ما شکاف دانش را در تقاطع شیمی مواد، الزامات منحصر به فرد تولید مواد برای پیکربندی میکروباتری‌های مسطح با انرژی متراکم و نانو میکروالکترونیک کاربردی که به یک منبع برق با ولتاژ بالا و به حرکت درآوردن ریز محرک‌ها و میکروموتورها نیاز دارد، پر می‌کند.
از نظر کاربردها، یکی از موارد مهم این باتری‌ها می‌تواند نیرو دادن به میکروربات‌های به اندازه حشرات برای به دست آوردن اطلاعات ارزشمند از بلایای طبیعی، مأموریت‌های جستجو و نجات و محیط‌های خطرناکی باشد که دسترسی مستقیم انسان به آنها غیرممکن است.
جیمز پیکول از گروه مهندسی مکانیک و مکانیک کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا و یکی از نویسندگان این پژوهش خاطرنشان کرد که ولتاژ بالا برای کاهش بار الکترونیکی که یک میکروربات باید حمل کند، مهم است.
وی افزود: این بدان معناست که این باتری‌ها پیشرفت‌هایی را در سطح فراتر از افزایش چگالی انرژی خود ممکن می‌سازند تا ربات‌های کوچک بتوانند به نقاط دورتری سفر کنند یا اطلاعات مهم‌تری را برای اپراتورهای انسانی ارسال کنند.
باتری‌هایی به کوچکی گرد و غبار
پژوهشگران برای مدت طولانی روی میکروباتری‌ها کار کرده‌اند و اکنون با تولید باتری‌هایی کوچک که به‌عنوان «گرد و غبار هوشمند» نام برده می‌شوند، به موفقیت دست یافته‌اند.
در ماه اوت سال ۲۰۲۲، گروهی از پژوهشگران در دانشگاه صنعتی کمنیتس آلمان، میکروباتری‌هایی به اندازه دانه‌های برنج ساختند. آنها ادعا کردند که اختراع آنها می‌تواند در آینده برای تقویت برنامه‌های کاربردی پیشرفته IoT(اینترنت اشیا) مانند ریزحسگرهای هوشمند و دستگاه‌های محاسباتی در مقیاس میلی‌متری استفاده شود.
این گرد و غبارهای هوشمند شامل دستگاه‌هایی در مقیاس میکرو و نانو است که در همه جا از جمله شهرها، کارخانه‌ها و جنگل‌ها توزیع می‌شوند و از آنها برای نظارت بر تغییرات مختلف در اطراف ما به صورت زنده و در لحظه استفاده می‌شود.
منبع: خبرگزاری ایسنا برچسب ها: میکروباتری ، ریزباتری ، میکروربات
منبع: ایران اکونومیست
کلیدواژه: میکروباتری میکروربات میکروباتری ها ربات هایی باتری ها
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت iraneconomist.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ایران اکونومیست» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۶۸۵۱۱۵۳ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
کیفیت شگفت انگیز و هنر عکاس در ثبت تصاویر از یک سرخرطومی
عصر ایران - در این تصاویر، پرتره‌ای از یک سوسک سرخرطومی را مشاهده می‌کنید. می‌توان به وضوح جزئیات ظریف آناتومی این حشره، از جمله منقار بلند و باریک، شاخک‌های ظریف، و چشم‌های مرکب آن را مشاهده کرد. رنگ‌های گرم و دلنشین این سوسک، در کنار فرم خاص بدن آن، حسی از طراوت و سرزندگی را به بیننده القا می‌کند.
عکاسی ماکرو از حشرات، فرصتی بی‌نظیر برای کشف دنیای شگفت‌انگیز این موجودات ظریف و شکننده فراهم می‌کند. با ثبت لحظات ناب و گذرا در دنیای حشرات، می‌توانیم درک عمیق‌تری از این موجودات شگفت‌انگیز و نقش آنها در اکوسیستم پیدا کنیم.
تیراندازی، مراسم عروسی در ونایی بروجرد را به عزا تبدیل کرد