TPO - 研究者たちは、句読点ほどの小さなロボットに電力を供給できる髪の毛ほどの薄さのバッテリーを開発した。
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小さなバッテリーがロボットに電力を供給します（写真：マイケル・ストラノ） |
空気亜鉛電池は周囲の環境から酸素を捕捉し、微量の亜鉛を酸化します。この反応により 1 ボルトが生成されます。このエネルギーは、センサーや小型ロボットアームに電力を供給し、インスリンなどの物体を糖尿病患者の細胞に直接上げ下げできるようになります。
体内の特定の場所に薬剤を送達するための微小ロボットが長い間提案されてきたが、その動力源は依然として難しい問題であった。
現在の設計の多くは太陽光発電であるため、太陽光に当てるかレーザーで制御する必要があります。しかし、どちらも常に光源に接続する必要があるため、体内に深く浸透することはできません。
「マイクロロボットが人間が入れない空間に入ることを可能にするには、より高いレベルの自律性が必要だ」と、MITの化学エンジニアで本研究の主任著者であるマイケル・ストラノ氏は述べた。
バッテリーの大きさは0.01ミリメートルです。
これはこれまでに発明された中で最も小さい電池の一つです。 2022年、ドイツの研究者らは、マイクロチップに収まるミリメートルサイズのバッテリーについて説明した。ストラノ氏と彼のチームのバッテリーは約10分の1の大きさで、長さはわずか0.1ミリメートル、厚さは0.002ミリメートルだ（平均的な人間の髪の毛の太さは約0.1ミリメートル）。
この電池には、亜鉛電極とプラチナ電極の 2 つの部品があります。それらは SU-8 と呼ばれるポリマーに埋め込まれています。亜鉛が空気中の酸素と反応すると、電子を放出する酸化反応が起こります。これらの電子は白金電極に流れます。
バッテリーはフォトリソグラフィーと呼ばれるプロセスを使用して製造され、光に敏感な材料を使用してナノメートルサイズのパターンをシリコンウェハーに転写します。この方法は半導体の製造によく使用されます。ストラノ氏と彼の同僚は、サイエンス・ロボティクス誌で、この技術はシリコンウエハー1枚あたり1万個のバッテリーを素早く「印刷」できると報告した。
新たな研究では、研究者らはワイヤーを使ってこれらの小さな電池を、ストラノ氏の研究室が開発したマイクロロボットに接続した。彼らは、バッテリーがメモリスタに電力を供給する能力をテストしました。
彼らはまた、ロボットが時間を追跡できるようにする時計回路に電力を供給するため、また、カーボンナノチューブと二硫化モリブデンで作られた2つのナノサイズのセンサーに電力を供給するために、超薄型バッテリーを使用した。研究者らによると、このようなマイクロセンサーはパイプやその他の届きにくい場所に埋め込むことができるという。
研究チームはまた、バッテリーを使用してマイクロロボットの1つのアームを動かした。こうした微細な動きにより、医療用ロボットが体内で作動し、特定の時間や場所に薬剤を送達できるようになる可能性がある。
ライブサイエンスによると
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出典: https://tienphong.vn/da-che-tao-pin-nho-bang-soi-toc-post1667082.tpo
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