Консалтинговая группа "Текарт" - центр компетенции "Робототехника".

Подробнее...
Основное меню
Категории новостей
Логотип

Переваривающий микробов робот может бесконечно долго плавать в грязной воде

В энергетическом отношении роботы не являются автономными. Они не способны, как животные, работать непрерывно и бесконечно долго. Есть, конечно, роботы, которые работают автономно в течение длительного времени. Но лучшим вариантом в некоторых ситуациях могут быть роботы, которые сами ищут источники энергии, подобно животным, заботящимся о собственной пище.

Хотя это может показаться немного сумасшедшей идеей, топливные элементы, которые заполнены живыми микробами, существуют. В Великобритании, в Лаборатории робототехники г. Бристоля разработали робота под названием Row-bot, который может плавать, собирая энергию непосредственно из воды с помощью микробного топливного элемента в качестве искусственного желудка.

По словам исследователей, микробные топливные ячейки (МТЯ) вырабатывают электроэнергию за счет «электронов, активируемых окислительно-восстановительной реакцией, которая происходит в процессе электрогенного бактериального анаболизма». Они объясняют, что «сырая органическая биомасса используется одновременно и в качестве модификатора для бактериальной культуры, и как анолит, который активирует реакцию экологически биосовместимых средств генерации электроэнергии. Проще говоря, микробы едят всякую дрянь, содержащуюся в воде, и вырабатывают электроэнергию.

До тех пор, пока есть достаточно воды с растворенными в ней веществами, чтобы микробы были сытыми и довольными, они будут давать электроэнергию, которую можно использовать для питания робота. МТЯ работают в любой воде, в том числе в пресной воде рек и озер, в морской воде и даже в сточных водах. Они, на самом деле, очищают воды в процессе работы, что тоже удобно.

Однако, микробы крошечные и каждый из них производят очень мало энергии, поэтому для того, чтобы делать что-нибудь полезное, необходимо несколько топливных элементов или очень экономичный робот. Row-bot является очень эффективным роботом, созданным по образу водяного жука. Он имеет две боковые лопасти для передвижения, маленькую легкую камеру для обеспечения плавучести и микробный топливный элемент.

Робот имеет рот, чтобы глотать воду для топливного элемента, а также выходное отверстие сзади для выброса отработанной воды. Каждый раз, открывая рот, робот плывет вперед, глотает воду, переваривает ее в МТЯ в течение 3 минут, а затем выбрасывает ее продвигаясь вперед и освобождая место для следующего глотка. Row-bot запасает вырабатываемую МТЯ энергию в конденсаторе. В течение одного цикла (открытие рта, плавание с 10 взмахами лопастями, по 1 взмаху в секунду, а затем закрывает рот), он использует только 1,8 джоуля. Для перемещения на 20 сантиметров требуется около 1 джоуля энергии, все, что остается, может быть использовано для питания датчиков, лазерных излучателей или других элементов.

Пока у Row-bot есть вода для плавания, МТЯ делает его более или менее энергетически автономным. Хотя нынешняя конструкция создана в основном для интеграции МТЯ с приводами, чтобы увидеть, насколько хорошо все это работает. Требуется выполнить еще много доработок, например, для снижения сопротивления тела, и найти наиболее эффективное сочетание материалов для лопастей, а также изменить «шаг» робота, чтобы лучше имитировать реальных водяных жуков. Кроме того, может быть совместно соединено несколько МТЯ, если нужно больше мощности для внешних устройств.

В конце концов, исследователи предполагают, что подобные роботы могут быть разработаны для дистанционного зондирования, мониторинга и очистки окружающей среды.

Комментарии

(0) Добавить комментарий

Ищите команду разработчиков? Не можете найти робота для своих нужд? Пишите нам!

Для обратной связи укажите ваш E-mail, он будет доступен только администратору. Так вы сможете оперативно узнать, когда ответ на ваш вопрос будет опубликован



Новые комментарии

Магнитные гусеничные роботы для очистки корпуса судна от продуктов биообрастания
Гость Николай Николаевич
29.12.2023
10:23:08
Очень нравится. Как возможно задействовать в наших водах Азов и Черное море