20-й выпуск журнала «Мир робототехники»
Новый выпуск журнала «Мир робототехники»
Двадцать шагов в будущее!
Купить

Микроскопические батареи позволят роботам взлететь

Микроскопические батареи позволят роботам взлететь

Развитие электроники влечет за собой развитие элементов питания. Чем компактнее становятся устройства, тем меньшего размера им нужны батарейки. Особенно, если речь идет о микроскопических роботах, способных летать.

До недавнего времени существовала проблема, связанная с предельным размером аккумулятора. Литиевая батарея может выдавать около четырех вольт, но пьезоэлектрическим приводам, на которых работает даже самый маленький робот, нужны десятки и сотни вольт.

Решить эту проблему призвано новое исследование экспертов Калифорнийского университета в Сан-Диего. Ученые создали «летающие батареи». Это сложные схемы, называемые повышающими преобразователями. В их основе — новый материал, представленный французскими экспертами.

Аккумуляторы представляют собой тонкослойную стопку материалов, включая оксид лития-кобальта и оксинитрид фосфора лития, которые разрезают на элементы объемом 0,33 кубического миллиметра и весом 0,8 миллиграмма. Каждый такой кусочек может хранить 20 микроампер-часов заряда.

Эти элементы позволили создать схему без конденсаторов и катушек индуктивности. Вместо этого каждая батарея соединяется с другими четырьмя транзисторами. Они, как переключатели, динамически меняют соединение между соседними элементами с параллельного на последовательное.

Таким образом в начале действия робота, например, взмаха крыла, батареи соединяются последовательно, обеспечивая необходимое напряжение на приводе. Затем соединение меняется на параллельное. В этом состоянии система заряжается адиабатически: накопленная в пьезоэлектрическом приводе частично возвращается в батареи. Таким образом минимизируются потери энергии, передает IEEE Spectrum.
11.03.2025
Фото: FLUX

Мы рекомендуем:

Оформи подписку на журнал
«Мир Робототехники»!
ПОДПИСАТЬСЯ