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未来的工业机器人可以“吃金属”为自己供电?

这个标题描述的内容并不是发生在科幻电影里的虚构情节,而是真实发生的:宾夕法尼亚大学的研究人员发现,可以通过让机器人进食金属来节省能量,同时不耽误为物联网电子设备和机器人提供动力。

作者:超级盾来源:超级盾订阅号|2020-05-11 09:35

这个标题描述的内容并不是发生在科幻电影里的虚构情节,而是真实发生的:宾夕法尼亚大学的研究人员发现,可以通过让机器人进食金属来节省能量,同时不耽误为物联网电子设备和机器人提供动力。

有人说,制造业正在发生根本性的转变。在这里,机器人将是我们未来工厂的重要要素。这些机器将使用复制人脑的人工智能进行操作,不仅可以处理制造过程,还可以处理供应链的物流,计划以及以前由人类执行的其他角色。

这种对未来的愿景预计将成为一个工业场所,在这里,连接互联网的机器将模仿人类,但比人类更精确,更快,更便宜地完成工作。

人类复制自身的元素可能不会到此为止。宾夕法尼亚大学的研究人员发现,机器人最终也可能像人类一样吃东西。

根据《Medium 》发表的一篇新闻报道,机器人将“以金属消耗能量” 。研究人员对于“金属空气清除剂”的愿景可以解决未来物联网工厂的难题之一。难题是如何为移动设备供电而不增加质量和重量,就像老式笨重的电池那样。

宾夕法尼亚大学的研究人员认为,答案是试图从机器或IoT设备横穿的金属表面上机电搜寻能量,从而利用化学反应将获得的材料转化为电能(原电池反应)。

研究人员在ACS能源快报上发表的一篇论文中说:“机器人和电子设备将从大量能量密集型材料中提取能量,而不必携带大量的金属材料。”

这就像“吃金属,破坏其化学键以获得人类所需要的能量一样”。电池通过反复破坏和建立化学键来工作。

该研究引用了计算和功率存储之间的二分法。计算非常适合于小型化,性高,并且处理程序的大小已逐渐减小,没有电池存储的设备。您需要更大的电池以获取更多能量。

即使蜂拥而至,工业机器人也变成了昆虫的大小(我已经写过这种可能性),但为纳米设备供电仍然存在问题-所需的电源大小将无法实现微型化的目的。

电池本身可能会损坏设备,即使没有损坏,由于电池质量,机器将需要大量能量才能移动。这个难题是物联网开发中强调寻找大密度和能量的新材料。

但是,对于周围的功率(例如在太阳能或潜在的磁场中发现的功率),功率密度会发挥作用。那是收割技术无法将足够的能量从环境中提取出来的地方,或者提取速度如此之慢,以至于它不像传统电池那样节能。

输入吃金属的机器人。宾夕法尼亚大学研究人员有效地制作出了高功率电池。被吃新研究的金属比电池化学物质更致密,也更加持久高效。

该小组利用机器人拖曳的水凝胶电解质,来模拟海绵执行觅食能量的生产。它使用一个拖曳在表面上的阴极从金属燃料源(例如钢或铝)中提取电量(安培数)。

宾夕法尼亚大学机械工程与应用系的助理教授詹姆斯·皮库尔(James Pikul)表示:“我们的[金属-空气清除剂]的功率密度比最好的电池高十倍,以至于我们可以与电池竞争。”

《 Mechanical帖子》中的力学和论文作者之一。“它使用电池化学物质,但没有相关的重量,因为它从周围的环境中电解了这些化学物质。”

根据Pikul的说法,这种方法也可能比现有的锂离子电池化学方法更好。

皮库尔说:“有一天,一个机器人只需要找到一些铝,吃掉后就可以工作好几个月,不再是梦想。”

机器人虽然最终可能会比人类做得更好,但是却是不注意吃相的食者。根据记录,当它氧化通过的金属时,会留下“微微的锈迹”。

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