Крошечный робот питается от поверхности, по которой идёт

Проблема лишнего веса

Микророботы размером с насекомое могли бы осматривать трубы и двигатели, ползать по микросхемам, проверять конструкции в тесных местах. Но им нужна энергия, а батарея — самая тяжёлая часть такого устройства. Авторы приводят наглядный пример: чтобы робот весом 1,7 грамма работал дольше пары минут, аккумулятор должен был бы составлять 94% его массы. Места для самого робота почти не остаётся.

Батарейка, которой служит пол

Решение — тонкая полимерная плёнка на стопе робота. Она сделана из сшитого полиакрилата калия — материала, который хорошо удерживает влагу. Когда нога касается поверхности, мембрана превращает химическую энергию металла, а также влаги и кислорода из воздуха, в электричество.

По сути, это похоже на металл-воздушную батарейку, только одна её часть — сама поверхность, по которой идёт робот. Мембрана работает на алюминии, цинке, кремнии, олове и свинце — материалах, из которых сделаны многие детали машин и электроники.

1 / 3

Тоньше бумаги

Мембрана может быть толщиной всего 135 микрометров — это примерно как лист обычной бумаги, — и площадью всего один квадратный миллиметр. Поэтому её можно закрепить даже на очень маленьком роботе, не утяжеляя его.

Инженеры проверили, насколько надёжна такая «кожа». Энергии хватило более чем на 10 тысяч шагов, а сама мембрана сохраняла работоспособность после миллиона шагов.

Где это пригодится

Работой руководил Юэ Гао с кафедры высокомолекулярных соединений Фуданьского университета. Самое очевидное применение — там, где робот движется по металлу: осмотр промышленных конструкций, машин и электроники.

Ограничение тоже очевидно: такой робот получает энергию только на подходящей поверхности, ведь ток рождается из реакции с металлом или кремнием под ногами. Но для крошечных машин, которым нужно годами ползать по стальным и алюминиевым поверхностям, идея «питаться от пола» выглядит очень заманчиво.