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陈根:生物形态电池助力人工智能,人工智能的天然脂肪储备_科技
发布日期:2020-08-23 03:25   来源:未知   阅读:

文/陈根

随着人工智能技术的发展,机器人的功能日渐强大。其中,移动机器人的应用正呈爆炸式增长,从送货无人机、自行车道外卖机器人到机器人护士和仓库机器人。在微型机器人方面,研究人员正在探索能够自行组装成更大设备的群体机器人。

但目前,机器人的设计通常是为了容纳电池,这些电池占据了其可用机载空间的20%左右,并贡献了其整体重量的20%左右。现在,一种新型结构电池正在被开发,据悉,新型结构电池可以模拟生物脂肪储备的功能,大大提高机器人的能源利用率。

这项工作是由密歇根大学的工程师进行的,他们正在研究廉价无毒锌电池为新一代机器人设备提供动力的潜力。这些电池通过一种由水基聚合物凝胶和用于凯夫拉背心的芳纶纳米纤维制成的薄膜,在锌电极和空气阴极之间传递氢氧化物离子,这种设计开启了一些有趣的多功能功能功能。

研究小组使用最新版本的锌电池作为蝎子和蠕虫形状的小型机器人的结构材料。这些电池被连接到机器人的马达上,然后包裹起来保护里面的精密部件。这种结构使得多功能、生物形态的电池既是机器人的结构部件,又是机器人的动力源,其性能与当今使用的典型锂电池相似。

事实上,就能量密度而言,没有其他结构电池可与当今最先进的先进锂电池相媲美。为了实现这一目标,研究人员在10种不同的措施上改进了以前的结构锌电池,其中一些改进了100倍。

然而,这还不是极限,研究人员认为,与使用单一锂离子电池相比,如果用锌电池取代机器人的外部,机器人的电力容量可能会高出72倍。

当然,还需更多的实验来开发分布式的能量储存设备,但分布式存储已经成为高效生物形态装置的发展方向。这项研究日前已发表在《科学机器人》上。

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