密歇根大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了一種稱為生物形態(tài)電池的新型電池，可以將小型機(jī)器人的運(yùn)行時(shí)間增加 72 倍。所謂的生物形態(tài)電池是一種新的可充電鋅電池技術(shù)，它集成到機(jī)器人的結(jié)構(gòu)中。該團(tuán)隊(duì)表示，隨著機(jī)器人縮小到越來越小的規(guī)模，新的電池技術(shù)將特別重要。

當(dāng)前的電池技術(shù)無法在不放棄顯著能量存儲能力的情況下擴(kuò)展到更小的尺寸。研究人員表示，目前的獨(dú)立電池通常占據(jù)機(jī)器人內(nèi)部可用空間的 20% 或更多。電池通常也占機(jī)器人重量的相似部分。

一些研究人員轉(zhuǎn)向多功能結(jié)構(gòu)電池以釋放空間和減輕重量，但直到現(xiàn)在，只能補(bǔ)充主電池。密歇根大學(xué)的研究人員表示，他們在 10 種不同措施上對先前版本的結(jié)構(gòu)鋅電池進(jìn)行了改進(jìn)，其中一些措施提高了 100 倍。

該項(xiàng)目的一名研究人員表示，該團(tuán)隊(duì)估計(jì)，如果機(jī)器人的外部更換為鋅電池，則其電力容量可以提高 72 倍。新電池的工作原理是通過電解質(zhì)膜在鋅電極和空氣側(cè)之間傳遞氫氧離子。該膜部分由芳綸納米纖維網(wǎng)絡(luò)組成，這些纖維是在 Kevlar 背心中發(fā)現(xiàn)的碳基纖維。

該電池還使用了一種新型的水基聚合物凝膠，以幫助在電極之間穿梭氫氧根離子。研究人員表示，這些電池由廉價(jià)且豐富的材料制成，這些材料基本上無毒，使其比其他電池更環(huán)保。另一個(gè)主要好處是如果電池?fù)p壞，凝膠和芳綸納米纖維不會著火。電池中使用的纖維也可以從退役的防彈衣中回收利用。