Neue Batterie ist dünner als ein Haar
MIT-Forscher entwickeln neuartige Energieversorgung für mikroskopisch kleine Roboter
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Batterieentwickler Michael Strano in seinem Labor (Foto: MIT) |
Cambridge (pte003/19.08.2024/06:10)
Der Einsatz von winzigen Robotern, die Inspektionen in Innenräumen technischer Geräte vornehmen, rückt näher, denn Forscher am Massachusetts Institute of Technology (MIT) haben das Problem der Energieversorgung gelöst. Michael Strano hat mit seinem Team dafür die wohl kleinste Batterie der Welt entwickelt: Sie ist 0,1 Millimeter lang und mit zwei Mikrometern deutlich dünner als ein menschliches Haar. Sie erzeugt eine Spannung von einem Volt und speichert so viel Strom, dass sie einen kleinen Schaltkreis, einen Sensor oder ein Stellglied versorgen kann.
Batterien in Hörgeräten als Vorbild
Es handelt sich um eine Zink-Luft-Batterie, wie sie auch in Hörgeräten verwendet wird. Für diese Anwendung ist sie jedoch erheblich größer. Die MIT-Batterie nimmt Sauerstoff aus der Umgebung auf, der das Metall Zink oxidieren lässt, das sich in einem alkalischen Elektrolyten befindet. Die dabei frei werdende Energie wird elektrochemisch in elektrische Energie umgewandelt.
Seit mehreren Jahren arbeitet das Forscherteam an der Entwicklung von winzigen Robotern, die Reize in ihrer Umgebung wahrnehmen und darauf reagieren können. Eine der größten Herausforderungen ist es sicherzustellen, dass sie genügend Energie bekommen.
Es klappt auch mit Licht
Andere Wissenschaftler haben schon gezeigt, dass sie mikroskopisch kleine Geräte mit Hilfe von Solarenergie betreiben können, doch diese müssen mit Licht, etwa per Laserstrahl, beleuchtet werden. Wenn diese winzigen Geräte mit einer Energiequelle wie einer Batterie ausgestattet würden, könnten sie sich viel weiter fortbewegen. Die MIT-Forscher demonstrierten die Leistungsfähigkeit ihrer Batterie, indem sie diese zum Antrieb eines kleinen Roboterarms nutzten.
Vorerst wird die Batterie über ein Kabel mit dem Gerät verbunden, das sie mit Strom versorgen soll. Doch für die Zukunft hat Strano hat andere Pläne: "Man kann einen Roboter um eine Energiequelle herum bauen, so wie man ein Elektroauto um eine Batterie herum baut", wagt der Chemieingenieur abschließend einen Ausblick.
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