英國布里斯托爾大學的一組研究團隊發(fā)明了一種能夠利用人類廢棄物為自動機器人(42.030, 1.34, 3.29%)提供電能的設備。
該設備模仿人類心臟制造,使用一種叫做形狀記憶合金的智能材料,能夠利用人類尿液為未來生態(tài)機器人提供電能——這種機器人能自己采集廢物,并將廢物轉化為電能。
該設備已經過測試,測試結果于11月8日發(fā)布在期刊《生物靈感和仿生學》上。布里斯托爾機器人實驗室的研究人員在過去十年中已經開發(fā)了四代生態(tài)機器人,每一代都由微生物燃料電池提供動能,利用活的微生物消化廢棄的有機物質并產生低電。
未來,研究人員相信生態(tài)機器人可用來監(jiān)控重度污染地區(qū)或者危險野生動物出沒的地區(qū),從而替代人工巡視。
目前,這些機器人已經被證明能從腐爛的水果與蔬菜、死蒼蠅、廢水與人類尿液中獲取能量。
該項研究的主導人Peter Walters來自英國西英格蘭大學,他說:“我們推測,在未來,這種生態(tài)機器人能夠執(zhí)行一系列的環(huán)境監(jiān)控任務,如測量溫度、濕度與空氣質量。某些生態(tài)機器人還可被視作移動網絡傳感器。在城市里,他們能夠利用從公共洗手間采集的尿液為自己充電;在郊區(qū),他們能夠利用從農場種獲取的廢水給自己提供動能。”
目前,生態(tài)機器人的燃料電池接收到的液體原料主要通過傳統的機動泵傳送,這種方式操作常常會遭遇機器故障或意外中斷。
該新設備內部容量為24.5毫升,其運作原理類似于人類心臟,通過收縮排空內部的液體,使用形狀記憶合金制成的“人造肌肉”完成收縮動作。當電流通過產生熱量時,人造肌肉泵心部分開始收縮,將液體推送至生態(tài)機器人燃料電池所在部位。當人造肌肉溫度回落時,它回歸原始形態(tài)。
換句話說,當電流已經通過時,泵心部分肌肉松弛下來,因此液體從儲存器中流入泵內,準備下一次輸送。
24塊靠尿液提供能量的微生物燃料電池,能夠產生足夠的電能為電容器充電,電容器中存儲的能量可以用來啟動另一次泵的收縮循環(huán)。
該研究團隊未來的研究將關注如何提高該設備的效率,并研究如何將其融入到下一代微生物燃料電池機器人設計中。
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