Editoriale Science (EFE).- Una piccola batteria progettata dagli ingegneri del MIT potrebbe consentire l’impiego di robot autonomi delle dimensioni di una cellula per somministrare farmaci all’interno del corpo umano, così come per altre applicazioni, come la localizzazione di perdite nei gasdotti.
La nuova batteria, lunga 0,1 mm e spessa 0,002 mm – circa la larghezza di un capello umano – può catturare l’ossigeno dall’aria e usarlo per ossidare lo zinco, generando una corrente fino a 1 volt. Questo è sufficiente per alimentare un piccolo circuito o sensore, spiegano gli ingegneri nel loro studio pubblicato sulla rivista Science Robotics.
Il laboratorio di Michael Strano al MIT lavora da diversi anni su piccoli robot in grado di rilevare e rispondere agli stimoli nel loro ambiente. Una delle sfide più grandi quando li si sviluppa è assicurarsi che abbiano abbastanza potenza.
Secondo una dichiarazione del MIT, altri ricercatori hanno dimostrato di essere in grado di alimentare microdispositivi con l’energia solare, ma il limite è che i robot devono avere sempre un laser o un’altra fonte di luce diretta verso di loro (tali dispositivi sono conosciuti come ‘ manichini perché… Controllato da una fonte di alimentazione esterna).
Posizionare una fonte di energia, come una batteria, all’interno di piccoli dispositivi potrebbe consentire loro di viaggiare più lontano e di entrare in spazi che altrimenti non potrebbero raggiungere.
Per creare robot che potessero essere più autonomi, il laboratorio di Strano ha deciso di utilizzare un tipo di batteria nota come batteria zinco-aria. Queste batterie, che hanno una durata maggiore rispetto a molti altri tipi, vengono spesso utilizzate negli apparecchi acustici.
La batteria da loro progettata, più piccola di un granello di sabbia, è costituita da un elettrodo di zinco collegato a un elettrodo di platino, incorporato in una striscia di polimero chiamata SU-8, comunemente utilizzata nella microelettronica. Quando questi elettrodi interagiscono con le molecole di ossigeno presenti nell’aria, lo zinco si ossida e rilascia elettroni che fluiscono verso l’elettrodo di platino, creando una corrente.
Come hanno scritto gli autori nel loro studio, 10.000 di queste minuscole batterie potrebbero essere realizzate da un singolo wafer di silicio da 2 pollici, fornendo carica sufficiente per alimentare piccoli sensori e componenti robotici.
Ad esempio, il lavoro mostra che questa batteria potrebbe fornire energia sufficiente per alimentare un attuatore, in questo caso un braccio robotico che può muoversi su e giù, o un circuito orologio, consentendo ai dispositivi di tenere traccia del tempo.
Il team, composto anche da Ge Zhang e Sungyun Yang, ha utilizzato un cavo per collegare la batteria a un dispositivo esterno, ma in futuro prevede di progettare robot in cui la batteria sia integrata nel dispositivo.
Uno degli sforzi del team ruota attorno alla progettazione di piccoli robot che possano essere iniettati nel corpo umano per cercare un sito bersaglio e quindi rilasciare un farmaco come l’insulina. Per utilizzarli, i ricercatori immaginano che siano costituiti da materiali biocompatibili che si dissolvono quando non sono più necessari.
Gli esperti stanno anche lavorando per aumentare la tensione della batteria, che potrebbe abilitare altre app.
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