小型で強力なバッテリーが自律型マイクロロボットの新たな境地を拓く

MITのエンジニアは、体内に薬を届けたり、パイプラインのガス漏れを嗅ぎ分けたりするなど、細胞サイズのロボットをあらゆる用途に使用できる超小型バッテリーを開発しました。

この新しいバッテリーは、長さがわずか 0.1 ミリメートル、厚さが 0.002 ミリメートルで、基本的には人間の髪の毛のサイズです。空気中から酸素を取り込み、それを使って亜鉛を酸化し、最大 1 ボルトの電流を流します。これは、小さな回路、センサー、小さなアクチュエーターに電力を供給するのに十分な電力であり、ロボットを動作させる上で大きな変革となります。

22 年の Ge Zhang 博士と大学院生の Sungyun Yang が率いる研究チームは、その成果を Science Robotics 誌に発表しました。彼らは小型ロボットを作る際の大きなハードルに取り組みました。それは、何かに接続する必要がなく、自立して動作するのに十分な電力をロボットに与える方法です。

一定の光源や外部電源へのコードを必要とする「マリオネット」ロボットとは異なり、この新しい空気亜鉛電池を使用すると、自由に動き回ることができます。

チームは、バッテリーがロボットアーム（アクチュエーター）、メモリスタ（物事を記憶できる）、さらにはクロック回路などのさまざまなコンポーネントに電力を供給できることをすでに示しています。さらに、周囲の特定の化学物質を検出すると電気抵抗を変化させる 2 種類のセンサーを実行できます。

彼らの目標の 1 つは、体内に注射してインスリンなどの薬剤を必要な場所に届けることができる小さなロボットを作成することです。そのために、ロボットが仕事を終えると壊れてしまう、身体に優しい素材を使うことを考えています。

MIT のスタッフはバッテリーの電圧を高めることも検討しており、これによりさらに多くの可能性が開かれる可能性があります。

この研究は、米国陸軍研究局、エネルギー省、国立科学財団を含むいくつかの組織によって支援されました。

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