La batteria minuscola e potente apre nuove frontiere per i micro-robot autonomi

Gli ingegneri del MIT hanno sviluppato una batteria piccolissima che potrebbe permetterci di utilizzare robot di dimensioni cellulari per ogni tipo di attività, come la consegna di medicinali all'interno del nostro corpo o l'individuazione di perdite di gas nelle condutture.

Questa nuova batteria è lunga appena 0,1 millimetri e spessa 0,002 millimetri, praticamente la dimensione di un capello umano. Prende l'ossigeno dall'aria e lo usa per ossidare lo zinco, producendo una corrente fino a 1 volt. Si tratta di una corrente sufficiente per alimentare piccoli circuiti, sensori e piccoli attuatori, il che rappresenta una svolta per far funzionare i robot.

Il team di ricerca, guidato da Ge Zhang, PhD '22, e dallo studente laureato Sungyun Yang, ha pubblicato i suoi risultati su Science Robotics. Hanno affrontato un ostacolo importante nella realizzazione di piccoli robot: come fornire loro energia sufficiente per funzionare da soli, senza bisogno di collegarsi a qualcosa.

A differenza di quei robot "marionetta" che hanno bisogno di una fonte di luce costante o di un cavo per una fonte di alimentazione esterna, questa nuova batteria zinco-aria permette loro di muoversi liberamente.

Il team ha già dimostrato che la batteria può alimentare diversi componenti, come un braccio robotico (che è un attuatore), un memristor (che può ricordare le cose) e persino un circuito di orologio. Inoltre, può far funzionare due tipi di sensori che cambiano la loro resistenza elettrica quando rilevano determinate sostanze chimiche intorno a loro.

Uno dei loro obiettivi è quello di creare piccoli robot che potrebbero essere iniettati nel corpo per consegnare farmaci come l'insulina proprio dove sono necessari. A tale scopo, stanno pensando di utilizzare materiali che siano amichevoli per il corpo e che si rompano quando i robot hanno finito di fare il loro lavoro.

L'equipaggio del MIT sta anche cercando di aumentare la tensione della batteria, il che potrebbe aprire ulteriori possibilità.

Questa ricerca è stata sostenuta da diverse organizzazioni, tra cui l'Ufficio di Ricerca dell'Esercito degli Stati Uniti, il Dipartimento dell'Energia e la National Science Foundation.