{1[The Epoch Times, ngày 06 tháng 9 năm 2024] (Wu Ruichang, phóng viên Ban Đặc biệt của Thời báo Đại Kỷ Nguyên tổng hợp và báo cáo) Khi kích thước của các cảm biến và robot tiếp tục giảm, nguồn năng lượng của chúng đã trở thành một vấn đề quan trọng. Mặc dù chúng sử dụng từ tính, điện trường, v.v. làm nguồn năng lượng nhưng khả năng tự chủ của chúng rất dễ bị hạn chế. Lần này, một trường đại học nổi tiếng của Mỹ đã phát triển một loại pin siêu nhỏ cho robot tự động có kích thước bằng tế bào. Công dụng của những robot như vậy bao gồm vận chuyển thuốc vào cơ thể và phát hiện rò rỉ đường ống dẫn khí đốt tự nhiên.

Vật liệu pin truyền thống hầu hết được điều chế bằng hóa học ướt và không thể giảm thiểu đáng kể, đồng thời một số pin lithium và pin làm từ vật liệu gốm cũng bị hạn chế về kích thước và hiệu suất. Do đó, kích thước của hầu hết các pin siêu nhỏ bị giới hạn ở mức milimet và dưới milimet vuông, đồng thời chúng không thể được sử dụng trực tiếp ở rô-bốt cấp pico (pL, một phần nghìn tỷ lít) hoặc rô-bốt cấp tế bào.

Lần này, các nhà khoa học từ Viện Công nghệ Massachusetts ở Hoa Kỳ đã sử dụng công nghệ quang khắc để tạo ra loại pin siêu vi mật độ năng lượng cao có thể đặt trên các robot tự động có kích thước bằng tế bào để chúng có đủ năng lượng. hoạt động tự chủ trong môi trường hạn chế như đường ống, dưới lòng đất, bên trong thân tàu và trên tàu. Bài báo được đăng trên tạp chí Science Robotics vào giữa tháng 8.

Để tạo ra nhiều robot siêu nhỏ có khả năng tự động hóa cao hơn, các nhà nghiên cứu đã chọn pin kẽm-không khí. Nguyên nhân chính là loại pin này có mật độ năng lượng và năng lượng rất cao và có tuổi thọ sử dụng lâu hơn nhiều loại pin.

Họ đã sử dụng công nghệ in thạch bản tiêu chuẩn trong phòng sạch để sản xuất hàng loạt khoảng 10.000 (mảng 100 × 100) tấm kẽm có độ cao pico có cùng thiết kế trên tấm bán dẫn silicon 2 inch (đường kính 5,08 cm). -pin không khí".

Lớp trên cùng của loại pin này bao gồm cực dương kẽm (Zn) (độ dày 1,5 μm) và cực âm bạch kim (Pt), được nhúng trong lớp cách điện SU-8 (một loại polymer chống ăn mòn) , với chiều dài và chiều rộng chỉ 100 μm. Độ dày chỉ 0,002mm (tương đương với độ dày của một sợi tóc người) và được in hoàn toàn trên đế wafer silicon.

Khi các điện cực này tương tác với các phân tử oxy trong không khí, kẽm sẽ bị oxy hóa và giải phóng các electron chạy đến các điện cực bạch kim, tạo ra dòng điện. Trong quá trình phản ứng của cực dương kẽm, trên bề mặt điện cực sẽ tạo ra một lớp kết tủa kẽm photphat (không ảnh hưởng đến hoạt động của nó), cực âm bạch kim sẽ xúc tác nước thành ion hydroxit và oxy.

Người thí nghiệm đặt pin kẽm-oxy kích thước 100μm vào dung dịch nước trung tính chẳng hạn như dung dịch muối đệm photphat 0,15M (PBS) để quan sát xem pin có thể tạo ra bao nhiêu dòng điện, điện áp và thời gian phóng điện. Kết quả cho thấy điện áp trung bình của pin là 0,3 ~ 0,5V. Nếu tốc độ phóng điện tăng từ 0,1 mA/cm lên 0,4mA/cm thì công suất đầu ra trung bình sẽ tăng thêm 1 ~ 3nW.

查理尔是这一研究报告的共同作者之一。根据他的说法，由于这些钻石位于大约500公里（310英里）的地下。虽然无法开采，但这些钻石仍然有机会证实自己的存在。

没有任何实体能完全抵御网络攻击，例如，美国国务院在2023年就遭遇了一次重大网络攻击。

李军说，现在萝卜快跑要解决的技术问题是比较多的。在快递服务中，有卡壳的、有翻车的，甚至撞人之后逃逸的。快递到了之后，人还没拿到货，车就开跑了。而载人的萝卜快车，没等到达目的地就停下，乘客只好自己走完剩下的路。还有的停在路上不动了，造成交通堵塞、车祸等等。单从技术层面来讲，AI汽车即使熟悉99%的路况，还有1%不知道，就有可能出问题，所以我认为这个训练过程是很复杂的。因为中国的路况不断地在变化，突然变成单向行驶了，或者突然来个命令禁止左行了，那AI车子怎么识别？所以我也很担心，一辆AI出租车，它能在中国的道路上存活多久，AI有多高的智商和经验，才能学会在中国的道路上开车，要做好，其实是有一个过程的。（延伸阅读：“萝卜快跑”上路 抢底层饭碗 已现安全隐患）

Ngoài ra, thời gian xả của pin này duy trì trong khoảng từ 2.000 đến 3.000 giây. Nếu tốc độ xả tăng lên 0,4mA/cm thì thời gian xả sẽ rút ngắn xuống còn 1.000 và 2.000 giây.

Ngoài ra, các nhà thí nghiệm cũng đã sản xuất pin kẽm-oxy 50μm, 20μm hoặc thậm chí nhỏ hơn để quan sát xem pin có thể duy trì hiệu suất và có thể sử dụng trên các robot nhỏ hơn sau khi thu nhỏ hay không. Kết quả cho thấy pin nhỏ hơn có thể duy trì hiệu suất nhất định.

CASINO AE

Sau khi xác nhận hiệu suất của pin, các nhà nghiên cứu đã cài đặt pin vào microrobot để quan sát hiệu suất tổng thể của pin. Kết quả cho thấy pin kẽm-không khí picoscale đủ khả năng cung cấp năng lượng ổn định cho các mạch microrobot, cảm biến, mạch đồng hồ (cho phép các thiết bị robot theo dõi thời gian) và các bộ truyền động khác, cho phép chúng đạt được khả năng tự chủ tốt.

Các nhà nghiên cứu cho biết cho đến nay, loại pin kẽm-không khí cỡ pico này có mật độ năng lượng cao hơn so với các loại pin siêu nhỏ khác được báo cáo cho đến nay, nhưng vẫn còn nhiều chỗ cần cải thiện về mật độ năng lượng của pin. Trong tương lai, chúng tôi sẽ phát triển theo hướng này để loại pin này có thể cung cấp nhiều chức năng hơn cho các robot có kích thước bằng tế bào để có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực hơn.

CASINO AE

Giáo sư Michael Strano của Khoa Kỹ thuật Hóa học tại MIT nói với phòng tin tức của trường: “Chúng tôi nghĩ rằng kết quả này rất có lợi cho ngành chế tạo robot. Chúng tôi đã bắt đầu tổng hợp nó trên một số bộ phận của thiết bị để xây dựng chức năng của robot. robot."

Strano cho biết: "Các robot siêu nhỏ do con người vận hành có thể lấy năng lượng cần thiết từ bên ngoài. Tuy nhiên, khi bạn muốn một robot nhỏ đi vào một không gian mà con người không thể kiểm soát thì nó cần phải có những khả năng nhất định. Tính tự chủ, pin là một phải. Bây giờ chúng tôi đang tạo ra các khối xây dựng cơ bản của robot để chúng có thể hoạt động ở cấp độ tế bào."

Nghiên cứu này được tài trợ bởi Văn phòng Nghiên cứu Quân đội Hoa Kỳ, Bộ Năng lượng Hoa Kỳ, Quỹ Khoa học Quốc gia và Học bổng Kỹ thuật MathWorks. ◇

Biên tập viên: Lian Shuhua