العلماء يبتكرون "جلد" للروبوتات الصغيرة يسمح لها باستخلاص الطاقة من الأرض أثناء سيرها

 الروبوتات الدقيقة متناهية الصغر وتحتاج إلى مصدر طاقة للحركة وأداء مهامها المصممة. إلا أن تصغير حجم البطاريات المدمجة ليس حلاً دائماً، فكلما صغر حجمها، زادت كمية المواد التي تشغلها.

في مواجهة هذه المشكلة، طوّر فريق من الباحثين من جامعة فودان (الصين) حلاً بديلاً يستغني عن البطاريات التقليدية، ويحوّل كل خطوة يخطوها الروبوت إلى فرصة لتوليد الكهرباء. كما تُمكّن هذه التقنية الروبوت الدقيق من استشعار خصائص السطح الذي يتحرك عليه. ولكن ما هو هذا الابتكار تحديداً؟ تشرح مجلة  EurekAlert! العلمية أن هذا الحل عبارة عن "نظام طاقة كهروكيميائي مفتوح"، أي غشاء من بولي أكريلات البوتاسيوم المتشابك، مُثبّت على قدم الروبوت الدقيق، يحوّل الطاقة الكيميائية للسطح، بالإضافة إلى رطوبة الهواء والأكسجين، إلى كهرباء.

بحسب المعلومات المتداولة، "يتم تصنيع الغشاء عن طريق بلمرة مونومر حمض الأكريليك، وعامل الربط المتشابك، والمحفز، وهيدروكسيد البوتاسيوم مباشرة على قدم الروبوت"، بينما "يتم استخدام غشاء بلاتيني مرن

كذلك، ولأن الغشاء يُولّد الكهرباء عند ملامسته للركيزة النشطة ويتوقف عند رفع الروبوت الصغير لقدمه، فإن كل خطوة للروبوت تُجدّد سطح التفاعل، وتبقى نواتج التفريغ على الركيزة بدلاً من تراكمها على الغشاء، مما يمنع تدهور الأداء الذي يُلاحظ في البطاريات الساكنة.

علاوة على ذلك، وكما ذُكر سابقاً، صُمّم الغشاء بحيث يتمكن الروبوت الصغير من التشبث بالسطح دون أن يلتصق به، إذ يتميز بقوة التصاق عالية في اتجاه الحركة لمنع انزلاق الروبوت. وبالتالي، وبفضل هذا التوازن، يستطيع الروبوت التحرك حتى على الأسطح المائلة.

علاوة على ذلك، ووفقًا لموقع !EurekAlert، يمكن للغشاء أيضًا استشعار السطح الذي يقع تحته، إذ تُحفّز مواده معدلات مختلفة من التفاعل الكهروكيميائي واستهلاك الهيدروكسيد، مما يُساعد الروبوت على التعرّف على بيئته والبحث بنشاط عن مسارات ذات تركيزات طاقة عالية.

وبهذا الإنجاز، تمكّن الباحثون من حلّ مشكلة تغذية الروبوتات الدقيقة، وهي تحدٍّ قائم منذ زمن طويل في الهندسة الكيميائية.