據(jù)外媒報(bào)道，電池已經(jīng)為我們服務(wù)了幾十年，但隨著電子設(shè)備的不斷縮小，它們變得過(guò)于笨重和低效。對(duì)此，賓夕法尼亞大學(xué)的研究人員近日開發(fā)出一種新型機(jī)器人，它可以通過(guò)“吃掉”周圍環(huán)境中的金屬來(lái)為自己提供能量。
儲(chǔ)存能量的方式會(huì)讓電池可以變得相對(duì)較重并且在需要充電之前只能有有限的供應(yīng)。雖然現(xiàn)在一些設(shè)備可以從周圍環(huán)境中獲取能量來(lái)克服這個(gè)問(wèn)題--比如太陽(yáng)能電池板，但它們只有在特定的條件下才能發(fā)揮作用，而且功率密度低，所以它們不能很快地從環(huán)境中吸收能量。
于是來(lái)自賓夕法尼亞大學(xué)工程學(xué)院的研究人員著手開發(fā)一種兩全其美的設(shè)備。這種裝置可以對(duì)電池快速反應(yīng)的化學(xué)物質(zhì)加以利用，要做到這一點(diǎn)則需要從它的環(huán)境中獲取成分--特別是金屬和空氣。研究小組稱其為金屬空氣清除器(MAS)。
MAS采用的仍是電池的基本布局--陰極、陽(yáng)極和電解質(zhì)。但其比較妙的地方是，其陽(yáng)極并沒(méi)有內(nèi)置在設(shè)備中--而只要任何金屬表面即可，只不過(guò)它需要MAS通過(guò)。
該陰極則由碳組成并伴有聚四氟乙烯(PTFE)涂層及納米級(jí)鉑嵌入其中。電解質(zhì)是一種含有鹽水的水凝膠。當(dāng)這種膠狀的物質(zhì)被拖到金屬表面時(shí)其就會(huì)氧化金屬表面以下的部分、分解化學(xué)鍵為其自身提供能量。與此同時(shí)，陰極材料正在減少其上方空氣中的氧氣。
研究人員通過(guò)將MAS系統(tǒng)連接到電動(dòng)汽車模型上將水凝膠沿著鋁表面拖動(dòng)演示了這項(xiàng)技術(shù)。這輛自我供能的汽車只需攜帶少量的水來(lái)對(duì)水凝膠定期濕潤(rùn)即可在原地打轉(zhuǎn)。
“能量密度是可用能量跟必須攜帶的重量之比，”這項(xiàng)研究的首席研究員James Pikul介紹道，“即使考慮到額外的水的重量，MAS的能量密度是鋰離子電池的13倍，因?yàn)檐囕v只需攜帶水凝膠和陰極，而無(wú)需攜帶提供能量的金屬或氧氣。”
當(dāng)然，氧化過(guò)程確實(shí)會(huì)影響到設(shè)備驅(qū)動(dòng)的表面，進(jìn)而留下一層薄薄的銹跡。但研究小組表示，這只會(huì)影響表面的上100微米，所以這不會(huì)對(duì)表面造成任何重大的結(jié)構(gòu)損傷。
