Az említett elemek jelentik ugyanis a robottervezés egyik fő korlátját azáltal, hogy a gép belsejében lévő szabad térnek gyakran húsz, vagy annál is több százalékát elfoglalják, és akkor még nem említettük a szerkezetek tömegét, amikre szintén igaz ez. Az új cinkelem azonban jelentősen növeli az energiasűrűséget: amennyiben a robot külső vázát ellátják ezzel, a lítium-ionosoknál akár hetvenkétszer nagyobb áramkapacitással is rendelkezhetnek. Ráadásul rugalmasabbak is, így a robot több részére telepíthetők.

A kutatók szerint ez a technológia lehetővé tenné, hogy a természetes zsírszövetek mintájára megvalósítsák a robotok (elosztott) energiatárolását,

ami jóval több előnyt biztosítana a méretükhöz és tömegükhöz képest is túl akkumulátorokkal szemben. Nicholas Kotov professzor, a kutatócsoport tagja arról beszélt, hogy az állati zsírszövetet energiaraktározás szempontjából megfeleltethetjük a robotok akkumulátorainak, leszámítva a tényt, hogy utóbbit nem integrálják az eszköz szerkezetébe, ezért hatékonyságuk is korlátozott. A monolit akkuk nem ideálisak sem tömegeloszlás, sem helykihasználás szempontjából, összességében alacsonyabb energiasűrűséget biztosítanak, és nem tudják ellátni a biológiai zsírszövetek azon feladatait sem, mint a fizikai hatásokkal szembeni védekezés vagy az egyes szervek (esetünkben alkatrészek) kipárnázása. A kutatók tehát ez alapján kerestek új megközelítést a rendelkezésre álló kapacitás növelésére, ami különösen fontos szempont az utóbbi időben egyre népszerűbb mikroszkopikus vagy annál is kisebb méretű eszközöknél. (Ebben a mérettartományban a klasszikus, különálló akkumulátorok nagyon nehezen alkalmazhatók, és hatékonyságuk is gyorsan romlik.)

"Elhízó" robotok

Az új technológia lényege a - cink-levegő akkumulátorban található -, részben aramid nanoszálakból, részben vizes alapú polimer gél összetételű elektrolit membrán, amellyel az akkumulátorok mérgező anyagok nélkül, korlátlan mennyiségben és gazdaságosan gyárthatók. A megoldással az elemek nem lesznek tűzveszélyesek, ha megsérülnek, az aramid szálak pedig akár a leselejtezett páncélrétegből is visszanyerhetők. Az alábbi videóban jól látszik, hogy a kutatók vékony, könnyűszerkezetes cellákkal helyettesítették a kísérleti alanyként szolgáló, normál és mini méretű robotok eredeti telepeit, rákötötték azokat a motorokra és beléjük csomagolták a gépeket:

Mikor kerülhet forgalomba?

A kettős funkciójú borítás a robotok méretétől és az alkalmazástól függően akár százszor hatékonyabbnak bizonyult a Li-ion akkumulátoroknál, a fejlesztői becslések szerint pedig akár hetvenkétszeresére lenne növelhető azok kapacitása az új cellák segítségével. A cink akkumulátorok hátránya, hogy azok

körülbelül százszor tölthetők újra, mielőtt csökkenni kezd a teljesítményük,

míg mondjuk az okostelefonok lítiumos telepei megközelítőleg ötszáz feltöltésig bírják. Ezen az számottevően javít az elektródák közti új membrán, plusz a költséghatékony és könnyen újrahasznosítható anyagok miatt ezeket az akkukat gyakorlatilag fillérekért lehetne gyakrabban cserélni. Ha igazak a hírek, akkor a Michigani Egyetem már elindította a technológia szabadalmaztatását, és partnereket keres annak kereskedelmi forgalomba hozatalához. A kutatás állami és infrastrukturális forrásokból valósult meg, egyebek mellett az amerikai védelmi minisztérium és a légierő is támogatta. Ami pedig a lehetséges felhasználási területeket iletti, a drónoktól kezdve az utcai szállító robotokon át egészen a bonyolultabb szerkezetű nanorobotokig terjedhet, ahol az új akkumulátorok egyrészt helyet szabadítanak fel, másrészt csökkentik a robotok tömegét.

(Fotó: Futurity)