英國(guó)布里斯托爾大學(xué)的一組研究團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種能夠利用人類廢棄物為自動(dòng)機(jī)器人(42.030, 1.34, 3.29%)提供電能的設(shè)備。
該設(shè)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(lái)生態(tài)機(jī)器人提供電能——這種機(jī)器人能自己采集廢物,并將廢物轉(zhuǎn)化為電能。
該設(shè)備已經(jīng)過測(cè)試,測(cè)試結(jié)果于11月8日發(fā)布在期刊《生物靈感和仿生學(xué)》上。布里斯托爾機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室的研究人員在過去十年中已經(jīng)開發(fā)了四代生態(tài)機(jī)器人,每一代都由微生物燃料電池提供動(dòng)能,利用活的微生物消化廢棄的有機(jī)物質(zhì)并產(chǎn)生低電。
未來(lái),研究人員相信生態(tài)機(jī)器人可用來(lái)監(jiān)控重度污染地區(qū)或者危險(xiǎn)野生動(dòng)物出沒的地區(qū),從而替代人工巡視。
目前,這些機(jī)器人已經(jīng)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(xiàng)研究的主導(dǎo)人Peter Walters來(lái)自英國(guó)西英格蘭大學(xué),他說:“我們推測(cè),在未來(lái),這種生態(tài)機(jī)器人能夠執(zhí)行一系列的環(huán)境監(jiān)控任務(wù),如測(cè)量溫度、濕度與空氣質(zhì)量。某些生態(tài)機(jī)器人還可被視作移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)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(nóng)場(chǎng)種獲取的廢水給自己提供動(dòng)能。”
目前,生態(tài)機(jī)器人的燃料電池接收到的液體原料主要通過傳統(tǒng)的機(jī)動(dòng)泵傳送,這種方式操作常常會(huì)遭遇機(jī)器故障或意外中斷。
該新設(shè)備內(nèi)部容量為24.5毫升,其運(yùn)作原理類似于人類心臟,通過收縮排空內(nèi)部的液體,使用形狀記憶合金制成的“人造肌肉”完成收縮動(dòng)作。當(dāng)電流通過產(chǎn)生熱量時(shí),人造肌肉泵心部分開始收縮,將液體推送至生態(tài)機(jī)器人燃料電池所在部位。當(dāng)人造肌肉溫度回落時(shí),它回歸原始形態(tài)。
換句話說,當(dāng)電流已經(jīng)通過時(shí),泵心部分肌肉松弛下來(lái),因此液體從儲(chǔ)存器中流入泵內(nèi),準(zhǔn)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(chǎn)生足夠的電能為電容器充電,電容器中存儲(chǔ)的能量可以用來(lái)啟動(dòng)另一次泵的收縮循環(huán)。
該研究團(tuán)隊(duì)未來(lái)的研究將關(guān)注如何提高該設(shè)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(jī)器人設(shè)計(jì)中。
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