Forscher haben eine haardünne Batterie entwickelt, die Roboter mit einer Größe von nicht mehr als einem Punkt am Ende dieses Satzes antreiben kann. Die Zink-Luft-Batterie nimmt Sauerstoff aus der Umgebung auf und oxidiert winzige Mengen an Zink, eine Reaktion, die bis zu 1 Volt erzeugen kann. Diese Energie kann dann Dinge wie Sensoren oder einen winzigen Roboterarm mit Strom versorgen, der sich heben und senken kann, um eine Nutzlast zu liefern, beispielsweise Insulin direkt in die Zellen einer Person mit Diabetes.
Die Batterie hat zwei Komponenten, eine Zinkelektrode und eine Platinelektrode, die in einem Polymer namens SU-8 eingebettet sind. Wenn das Zink mit Sauerstoff aus der Luft reagiert, entsteht eine Oxidationsreaktion, die Elektronen freisetzt. Diese Elektronen fließen zur Platinelektrode. Die Batterien werden durch ein Verfahren namens Fotolithographie hergestellt, das Licht empfindliche Materialien verwendet, um nanometergroße Muster auf Siliziumwafern zu übertragen, um Halbleiter herzustellen.
In der neuen Studie verwendeten die Forscher einen Draht, um diese winzigen Batterien mit zellgroßen Robotern zu verbinden, die auch in Stranos Labor entwickelt wurden. Sie testeten die Fähigkeit der Batterie, einen Memristor mit Strom zu versorgen, einen Schaltkreis, der den Widerstand basierend auf der Menge an Ladung, die durch ihn fließt, ändert. Diese Memristoren können Erinnerungen an Ereignisse basierend auf Änderungen in der Ladung speichern. Sie verwendeten die Batterien auch, um eine Taktung zu versorgen, die es Robotern ermöglicht, die Zeit zu verfolgen, sowie zwei nanometergroße Sensoren mit Strom zu versorgen.
Zukünftig hofft das Team, die Drähte loszuwerden und ihre Batterien in ihre Mikroroboter zu integrieren. Diese winzigen Dynamiken könnten die Entwicklung medizinischer Roboter ermöglichen, die innerhalb des Körpers arbeiten und Medikamente zu einem bestimmten Zeitpunkt oder Ort freisetzen. Die Forscher planen außerdem, die Batterien in ihre Mikroroboter zu integrieren, um ihre Roboterbemühungen zu unterstützen. Man könnte einen Roboter um eine Energiequelle herum bauen, ähnlich wie man ein Elektroauto um die Batterie herum bauen kann.