2019/01/18

英科学家用尿液驱动机器人,变废为宝解决充电难 

peepoweredrobot

驱动一直是困扰机器人发展的重大障碍,就算先进如科幻动画片《EVA》中的机器人,脱离了电缆的支援也只能工作5分钟。为了解决能源问题,英国科学家们独辟蹊径,找到了驱动未来机器人的新方法——生物供电系统EcoBot,或者说得更直接一点——尿液。在10年中,EcoBot已经发展到了第四代,这些机器人都是利用微生物来分解废弃材料产生能源,工作方式类似沼气池。

最近,英国科学家们成功地让机器人以分解尿液产生了相当足够的能源。他们表示,比起充电站来,尿液是很容易找到的物质,在城市里机器人可以去公共洗手间收集尿液,在乡村则可以去农场里采集。所以未来你在洗手间方便时突然走进来一个奇形怪状的家伙把尿池一扫而空,请不要惊讶。
这些“能源”都会在机器人的“心脏”进行分解,“心脏泵”在工作方式上与人类心脏非常相像,机器人的核心是微生物燃料电池,微生物可以代谢有机物,将其转变为二氧化碳和电力。它有着人造肌肉帮助压缩心脏的中心区域,让液体流出,进入燃料电池中,接着肌肉放松,为再次收缩做准备。
这种新型结构不仅可使用尿液作为能源来源,还可以使用腐烂的蔬菜水果、死苍蝇、污泥、使用过的水等等,只要含有可分解发电成分,都可以变成能源。
其实,变废为宝在科技行业并不算新鲜,布里斯托机器人实验室(Bristol Robotics Laboratory)的英国科学家早在今年7月已经开发出了以尿液发电的技术,他们宣称这是采用微生物燃料电池(MFC)为手机供电的首例。
来自西英格兰大学,专门从事非常规能源使用的专家扬尼斯博士特别强调,这种以尿供电的手机在世界上仍属首次:“还没有人能从尿液中获得能量,这是个相当令人兴奋的发现。用人体排泄物作为能量来源生电,也是非常环保的。通过这一微生物燃料电池技术,我们已经能用此为一款三星手机充电了。”
从原理上来说,微生物燃料电池实际就是能量变换器,使用微生物的新陈代谢来将有机物直接转换为电。扬尼斯说道:“实际上,这里产生的电是微生物代谢的副产品,它们吃如尿液一类的物质越多,所能产生的能量就越多。”
“更重要的是,尿液来源是比较稳定的,不需要依赖自然界如风能、太阳能这些不够稳定的资源。并且真正做到了废物的再利用,以此直接制造能量。”
利用尿液所产生的充足电力可供应卫生间的淋浴器和照明设备,或者至少是电动剃须刀。扬尼斯说:“我们打算和来自美国和南非的伙伴开发一种智能厕所,目前我们正在融资,大家可拭目以待。”

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