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水下机器人没电了怎么办,也许可以吃鱼粪来发电
时间: 2020-11-11 18:02 浏览次数:
依托食粪菌为电池供能,往后人们在海中也能为机器人 加油 了!美国水兵对鱼粪供能十分感兴趣。现在,水兵在各项任务中运用的机器人的自主性并不拔尖。火星车机器人使用钚......
依托食粪菌为电池供能,往后人们在海中也能为机器人 加油 了! 美国水兵对鱼粪供能十分感兴趣。 现在,水兵在各项任务中运用的机器人的自主性并不拔尖。火星车机器人使用钚核微型反响器来保持多年的自主运转,而美国水兵的机器人却只能依托电池供能,更别提电池的寿数最长也只要几天罢了。 若是把机器人用电缆连接到船上,则会缩小其勘探规模。那能否直接在海洋中给机器人充电呢?

  美国水兵的研讨部门将目光投向了已在污水处理厂得到验证的细菌电池,或说生物电池。细菌分化有机物时会发生剩余的电子。但这些粒子一旦到达较高浓度就或许发生毒性,因而细菌有必要赶快将它们铲除。当细菌周围存在氧气时,后者会结合电子与氢离子,构成无害的水。 那么怎么从这种自然现象中制作电流呢?只需将 发生电子 的进程与 生成水 的进程分隔,并保证细菌分化有机物的进程中没有氧气参加。将发生的电子通过金属丝输送到另一个含有氧气的隔间,便构成了电流! 海底废弃物 2007年,澳大利亚昆士兰大学的研讨人员率先在废水处理厂对该体系进行了测验。他们不只使用细菌分化了很多的有机排泄物,还成功 收回 了其间发生的电流 简直是一箭双雕!从排泄物的视点来看,海床与污水处理厂并无不同:废弃物从上层水域缓慢而接连地沉积到海底,构成有机物的堆积并被细菌分化。 基于此,美国水兵的微生物学家默里亚 阿里亚斯-托德带领团队提出了第一代靠鱼粪供能的食粪菌机器人,并进行了测验。将简略的丈量仪器放在海床上,每五分钟读取一次温度、氧气含量和水的酸度,直到能量储藏耗尽。然后,将仪器带回地上从头充能。

  在测验中,部分设备运用了传统电池,而其他设备运用了 鱼粪电池 ,后者通过水流进行充电,水流不断带来新鲜的粪便和分化粪便的细菌。 结果表明,传统电池能保持机器人两个月的自主运转,而 鱼粪电池 供给了一年以上的能量! 这些电池的生产本钱或许会更高,但更长的运用寿数能补偿这些额定的本钱。 默里亚 阿里亚斯-托德总结道。

  细菌电池由两个被膜离隔的电极组成。阳极被集合在排泄物周遭的细菌围住,浸没在富含有机底物的厌氧菌隔间。细菌呼吸时会耗费有机物,发生二氧化碳并开释氢离子和电子。电子被阳极获取,沿着导线传输到阴极。在阴极处,电子与氢离子和氧气分子反响生成水分子。电子在阳极和阴极之间的搬运构成了电流。 海底加油站 那什么时候能用粪便为机器人供能,然后探究海洋呢?状况还不好说。现在,生物电池能够供给250至500毫瓦的功率,是LED灯泡功率的十分之一,远远达不到探究型无人机所需的数百瓦功率 即便能起作用,机器人也需求放置在水底整整几个星期才干彻底充满电,这不实践。 法国蒙彼利埃机器人技能、微电子学和信息技能联合实验室的文森特 克勒泽弥补道。 另一种途径好像更有或许完成:规划一种大型水下加油站。在海底制作加油站,将细菌发生的电能贮存其间,然后为通过的机器人充电。由此, 加油 好像具有了全新的含义。 撰文 Simon Devos 编译 周玉府

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