Tyr\u0117jai suk\u016br\u0117 prototipus su jutikliais supakuot\u0173 robot\u0173 klaid\u0173, kurios imituoja biologines vir\u0161kinimo sistemas, kad patenkint\u0173 energijos poreikius, naudoja Janus s\u0105saj\u0105, u\u017etikrinan\u010di\u0105 nuolatin\u012f maistini\u0173 med\u017eiag\u0173 tiekim\u0105 ir juda vandens pavir\u0161iumi kaip vandens b\u0117gikas.<\/p>\n
Dar 2017 m. DARPA pasi\u016bl\u0117 program\u0105, skirt\u0105 sukurti ir \u012fdiegti t\u016bkstan\u010dius pl\u016bduriuojan\u010di\u0173 jutikli\u0173, skirt\u0173 rinkti aplinkos duomenis, tokius kaip \u201evandenyno temperat\u016bra, j\u016bros b\u016bkl\u0117 ir vieta, taip pat veiklos duomenys apie komercinius laivus, orlaivius ir net j\u016br\u0173 \u017einduolius, judan\u010dius per vandenyn\u0105. \u201c.<\/p>\n
Vadinamas Daikt\u0173 vandenynas<\/a> \u2013 ir i\u0161 esm\u0117s pana\u0161us \u012f daugyb\u0119 jutikliais supakuot\u0173 i\u0161mani\u0173j\u0173 \u012frengini\u0173, kurie renka informacij\u0105 visame pasaulyje Daikt\u0173 internetas<\/a> \u2013 projekto puslapyje teigiama, kad jutikli\u0173 duomenys b\u016bt\u0173 \u012fkeliami \u012f vyriausybei priklausan\u010di\u0105 debes\u0173 saugykl\u0105 analizei ir kad OoT rems karines misijas, o taip pat bus atvira mokslini\u0173 tyrim\u0173 \u012fstaigoms ir komerciniams interesams.<\/p>\n Profesorius Seokheumas Choi i\u0161 Binghamtono universiteto ma\u017edaug 10 met\u0173 dirbo b\u016btent su tokiu \u012frenginiu, kur\u012f finansavo Karinio j\u016br\u0173 laivyno tyrim\u0173 biuras. Dabar Choi ir komanda suk\u016br\u0117 ma\u017eyt\u012f vandens robot\u0105, galint\u012f prasiskverbti per pavir\u0161i\u0173 ir kur\u012f maitina laive esan\u010dios bakterijos, o ne \u012fprastos energijos sistemos, tokios kaip saul\u0117s, kinetika ar \u0161ilumin\u0117 energija.<\/p>\n \u201eMokslininkai aktyviai taiko \u012fvairias novatori\u0161kas strategijas, kad \u012fgalint\u0173 savaranki\u0161kus robotus, kurie energij\u0105 renka tiesiai i\u0161 savo j\u016bros aplinkos\u201c, \u2013 pa\u017eymi grup\u0117 savo darbe. \u201e\u0160ios strategijos apima saul\u0117s energijos, bang\u0173 ar srovi\u0173 kinetin\u0117s energijos panaudojim\u0105, druskingo vandens osmosin\u012f potencial\u0105, \u0161iluminius gradientus ir dr\u0117gm\u0117s varomus energijos \u0161altinius.<\/p>\n „Nepaisant novatori\u0161ko \u0161i\u0173 metod\u0173 pob\u016bd\u017eio, kintamas \u0161viesos ir mechanin\u0117s energijos prieinamumas j\u016brin\u0117se aplinkose kartu su santykinai ma\u017eu energijos i\u0161eigumu d\u0117l druskingumo gradient\u0173, \u0161ilumini\u0173 skirtum\u0173 ir dr\u0117gm\u0117s lygio kelia dideli\u0173 i\u0161\u0161\u016bki\u0173. \u0160ie apribojimai trukdo garantuoti patikimas ir nuolatinis vandens robot\u0173 veikimas, pagr\u012fstas tik dabartin\u0117mis energijos surinkimo technologijomis.<\/p>\n Binghamtono universitetas<\/p>\n<\/div>\n<\/figure><\/div>\n<\/p><\/div>\n Naujosios sistemos j\u0117gain\u0117 yra pastatyta aplink mikrobin\u012f kuro element\u0105, kuriame naudojamos sporas formuojan\u010dios bakterijos, \u017einomos kaip Bacillus subtilis<\/i> mini generatoriui, \u012fkv\u0117ptam biologini\u0173 vir\u0161kinimo proces\u0173, kuris organines med\u017eiagas paver\u010dia elektra per katalizines redukcijos-oksidacijos reakcijas.<\/p>\n \u201eKai bakterijoms palanki aplinka, jos tampa vegetacin\u0117mis l\u0105stel\u0117mis ir generuoja energij\u0105, ta\u010diau kai s\u0105lygos nepalankios \u2013 pavyzd\u017eiui, labai \u0161alta arba n\u0117ra maistini\u0173 med\u017eiag\u0173 \u2013 jos gr\u012f\u017eta \u012f sporas\u201c, \u2013 sak\u0117 Choi. „Tokiu b\u016bdu galime prat\u0119sti eksploatavimo laik\u0105.”<\/p>\n Kuro elemente esantis anodas pagamintas i\u0161 polipiroliu dengto anglies audinio \u2013 parinktas d\u0117l puikaus laidumo ir geb\u0117jimo palaikyti bakterij\u0173 kolonizacij\u0105. Elektronus priimantis katodas taip pat yra anglies audinys, ta\u010diau yra dekoruotas polipiroliu dengta platina ir pasirinktas d\u0117l \u201ekatalizini\u0173 savybi\u0173, pagreitinan\u010di\u0173 deguonies redukcij\u0105\u201c. Paskutin\u0117 d\u0117lion\u0117s dalis yra Nafion 117 membrana, skirta selektyviam proton\u0173 perdavimui.<\/p>\n Integruota j\u0117gain\u0117 taip pat turi greta esan\u010dius hidrofobinius ir hidrofilinius pavir\u0161ius, leid\u017eian\u010dius \u201eviena kryptimi tek\u0117ti organiniams substratams\u201c i\u0161 vandenyno vandens ir apr\u016bpinti bakterij\u0173 sporas maistin\u0117mis med\u017eiagomis.<\/p>\n Vieno kuro elemento s\u0105ranka vald\u0117 \u201edid\u017eiausi\u0105 135 \u00b5W cm-2 galios tank\u012f ir 0,54 V atviros grandin\u0117s \u012ftamp\u0105\u201c, ta\u010diau padidinus iki \u0161e\u0161i\u0173 vienet\u0173 masyv\u0105, stebimas beveik milivat\u0173 energijos generavimas. \u0160i i\u0161vestis gali b\u016bti palyginti ma\u017ea pagal did\u017ei\u0105j\u0105 dalyk\u0173 schem\u0105, ta\u010diau jos pakanka ma\u017eam nuolatin\u0117s srov\u0117s varikliui, kuris yra ant platformos, ir borto jutikliams.<\/p>\n \u201eNor\u0117damas pasiekti skland\u0173 jud\u0117jim\u0105 vandenyje, robotas naudoja variklio sukimosi j\u0117g\u0105, kuri veikia platform\u0105 reakcijos j\u0117g\u0105, varodama j\u0105 \u012f priek\u012f per vandens pavir\u0161i\u0173 be tiesiogin\u0117s j\u0117gos pa\u010diam vandeniui\u201c, \u2013 ai\u0161kino tyr\u0117jai, o \u201ehidrofobinis\u201c charakteristika prisideda prie pagrindin\u0117s pl\u016bdrumo j\u0117gos. Ma\u017eo boto kojos taip pat buvo padengtos hidrofobine danga, kad gal\u0117t\u0173 slysti vandens pavir\u0161iumi kaip vandens strideris<\/a>.<\/p>\n Taigi, id\u0117ja yra tur\u0117ti galimyb\u0119 dislokuoti ma\u017e\u0173 duomen\u0173 rinktuv\u0173 park\u0105, kur j\u0173 reikia bet kuriuo metu, o ne b\u016bti priri\u0161tus prie vienos vietos per vis\u0105 j\u0173 veikimo laikotarp\u012f.<\/p>\n \u201eNors \u0161is darbas s\u0117kmingai demonstruoja savaranki\u0161k\u0105 mobilum\u0105 ant vandens pavir\u0161i\u0173, maitinam\u0173 integruotu MFC matricu, praktini\u0173 pritaikym\u0173, toki\u0173 kaip lokalizavimas, jutimas ir signal\u0173 apdorojimas bei perdavimas vandens robot\u0173 platformose, tyrin\u0117jimas teb\u0117ra sritis, kuri yra subrendusi pl\u0117trai\u201c, \u2013 pa\u017eym\u0117jo mokslininkas. komanda. Taip pat reikia daugiau dirbti d\u0117l ilgalaikio veikimo ir tinkamumo \u012fvairioms aplinkos s\u0105lygoms. Ta\u010diau dabartin\u0117 sistema yra naujo dizaino koncepcijos \u012frodymas.<\/p>\n Tyrimo straipsnis buvo paskelbtas \u017eurnale Pa\u017eangios med\u017eiag\u0173 technologijos<\/a><\/i>.<\/p>\n \u0160altinis: Binghamtono universitetas<\/a><\/p>\n<\/div>\n![\"Vandens](\"https:\/\/assets.newatlas.com\/dims4\/default\/c87c3dd\/2147483647\/strip\/true\/crop\/800x642+0+0\/resize\/800x642!\/quality\/90\/?url=http%3A%2F%2Fnewatlas-brightspot.s3.amazonaws.com%2F36%2F28%2Fc47a079f432ba50745401b7f2ef3%2Fgraphical-abstract-1.jpg\")
\n<\/div>\n