Ученые создают сердечный насос для роботов

Удивительно «заморачиваться» идеей по созданию роботов, питающихся мочой. Но это именно то, что группа британских исследователей пытается создать. Подражая работу человеческого сердца, их последнее новшество представляет собой сердечный насос с искусственными мышцами, которые стремятся поставлять человеческую мочу для их последнего поколения Ecobots – само поддерживающемуся роботу, который работает на всех сортах отходов, собранных из окружающей его среды.

Предыдущие поколения ecobots, созданных в течение почти 12 лет, для своего снабжения потребляли все, начиная от мертвых мух , до ракушек, сточных вод , овощей и гнилых фруктов . EcoBot IV от «Bristol Robotics Laboratory» ( сотрудничество между Университетом Бристоля и Университетом Западной Англии (UWE )) , является последней разработкой и использует обычные двигатели для перекачки жидкого сырья для его топливных элементов. Это однако, делало его уязвимым для препятствий и механических повреждений.

«Преимущество использования мочи в том, что ее легче качать, чем вязкую жидкость (как , скажем, осадки сточных вод), которые не были бы пригодны для нашего насоса*«, — рассказывает научный сотрудник UWE д-р Peter Walters. «Также моча в настоящее время – это неиспользованный ресурс, которого достаточно в изобилии. В настоящее время ее просто спускают в канализацию, когда она могла бы служить источником энергии».

* Читателю на заметку: компания Mapro International — http://www.maproint.ru предлагает вакуумное оборудование (вакуумные насосы) и компрессоры, которые отвечают лучшим мировым стандартам и применяются в различных областях промышленности.

Исследователи также нуждались в более эффективном насосе и системе по управлению энергией, чтобы управлять роботом. Получая искусственные мышечные волокна для имитации процесса прокачки сердца , они обнаружили , что было проще делать эту работу, чем с электрическим насосом с механическим приводом.

Созданный с использованием сплавов с эффектом памяти формы (тип смарт- материала) , сердечный насос объемом 24,5 мл расширяется и сжимается так же, как человеческое сердце , чтобы доставить отходы в массив из 24 микробных топливных элементов (MFCs). MFCs выступают в качестве преобразователей энергии , позволяющих живым микробам жить внутри них, чтобы разрушить органические вещества , в данном случае мочу, для выработки электроэнергии.

» Моча очень хорошо работает в качестве топлива для электроактивных микробов внутри MFCs , так как она балансирует рН и улучшает проводимость , а также служит источником углерода — энергии для роста и поддержания микробов», говорит д-р Ioannis Ieropoulos, старший научный сотрудник UWE . «По сравнению с другими видами топлива , используемых в нашей работе ( таких как , сточные воды и осадки), моча лучше минимум в 3 раза».

Моча обеспечивает MFCs, способные генерировать достаточно электричества для зарядки конденсатора, и накопленная энергия используется для запуска одного насосного цикла искусственного сердца. Топливным элементам необходимо при работе насоса 2-3 часа для подзарядки конденсаторов. Соответствующее энергопотребление сердцем с производством энергии из клеток было одной из задач, которые команда должна была решить . Топливные элементы могут в настоящее время непрерывно производить около 2-3 МВт электроэнергии при напряжении 3 В.

» Этого достаточно, чтобы заряжать мобильный телефон в течение 24 часов, и обеспечить функциональность в течение примерно 20 минут, включая отправку и прием голосовых вызовов «, — объясняет Ieropoulos. «Это может показаться весьма малым для повседневной жизни, но в чрезвычайной ситуации в удаленном месте это может оказаться крайне полезным».

На видео ниже моча подается на MFCs, питая мобильный телефон.