未來的工業機器人可以“吃金屬”為自己供電?
這個標題描述的內容并不是發生在科幻電影里的虛構情節,而是真實發生的:賓夕法尼亞大學的研究人員發現,可以通過讓機器人進食金屬來節省能量,同時不耽誤為物聯網電子設備和機器人提供動力。
有人說,制造業正在發生根本性的轉變。在這里,機器人將是我們未來工廠的重要要素。這些機器將使用復制人腦的人工智能進行操作,不僅可以處理制造過程,還可以處理供應鏈的物流,計劃以及以前由人類執行的其他角色。
這種對未來的愿景預計將成為一個工業場所,在這里,連接互聯網的機器將模仿人類,但比人類更精確,更快,更便宜地完成工作。
人類復制自身的元素可能不會到此為止。賓夕法尼亞大學的研究人員發現,機器人最終也可能像人類一樣吃東西。
根據《Medium 》發表的一篇新聞報道,機器人將“以金屬消耗能量” 。研究人員對于“金屬空氣清除劑”的愿景可以解決未來物聯網工廠的難題之一。難題是如何為移動設備供電而不增加質量和重量,就像老式笨重的電池那樣。
賓夕法尼亞大學的研究人員認為,答案是試圖從機器或IoT設備橫穿的金屬表面上機電搜尋能量,從而利用化學反應將獲得的材料轉化為電能(原電池反應)。
研究人員在ACS能源快報上發表的一篇論文中說:“機器人和電子設備將從大量能量密集型材料中提取能量,而不必攜帶大量的金屬材料。”
這就像“吃金屬,破壞其化學鍵以獲得人類所需要的能量一樣”。電池通過反復破壞和建立化學鍵來工作。
該研究引用了計算和功率存儲之間的二分法。計算非常適合于小型化,性高,并且處理程序的大小已逐漸減小,沒有電池存儲的設備。您需要更大的電池以獲取更多能量。
即使蜂擁而至,工業機器人也變成了昆蟲的大小(我已經寫過這種可能性),但為納米設備供電仍然存在問題-所需的電源大小將無法實現微型化的目的。
電池本身可能會損壞設備,即使沒有損壞,由于電池質量,機器將需要大量能量才能移動。這個難題是物聯網開發中強調尋找大密度和能量的新材料。
但是,對于周圍的功率(例如在太陽能或潛在的磁場中發現的功率),功率密度會發揮作用。那是收割技術無法將足夠的能量從環境中提取出來的地方,或者提取速度如此之慢,以至于它不像傳統電池那樣節能。
輸入吃金屬的機器人。賓夕法尼亞大學研究人員有效地制作出了高功率電池。被吃新研究的金屬比電池化學物質更致密,也更加持久高效。
該小組利用機器人拖曳的水凝膠電解質,來模擬海綿執行覓食能量的生產。它使用一個拖曳在表面上的陰極從金屬燃料源(例如鋼或鋁)中提取電量(安培數)。
賓夕法尼亞大學機械工程與應用系的助理教授詹姆斯·皮庫爾(James Pikul)表示:“我們的[金屬-空氣清除劑]的功率密度比最好的電池高十倍,以至于我們可以與電池競爭。”
《 Mechanical帖子》中的力學和論文作者之一。“它使用電池化學物質,但沒有相關的重量,因為它從周圍的環境中電解了這些化學物質。”
根據Pikul的說法,這種方法也可能比現有的鋰離子電池化學方法更好。
皮庫爾說:“有一天,一個機器人只需要找到一些鋁,吃掉后就可以工作好幾個月,不再是夢想。”
機器人雖然最終可能會比人類做得更好,但是卻是不注意吃相的食者。根據記錄,當它氧化通過的金屬時,會留下“微微的銹跡”。