机器人没有电机和电池也能工作吗?
说到机器人的时候,我们通常会联想到包括电机、电池等在内的电子元器件。但是加州理工和苏黎世联邦理工学院的工程师们,却提出了一种无须马达和供电的游泳机器人。其特点是采用了热变形材料,能够利用温度的变化来改变形状,从而实现划水。
推进系统想象图(Tian Chen and Osama R. Bilal)
其实近年来,我们已经见识过各种应变材料和装置,比如光激爬虫(light-activated worms)、毛毛虫(caterpillars)、以及受折纸工艺启发的一台机器人。
当冷却的时候,这种材料会自然卷曲。当变暖时,它又会伸直。
当受热的时候,这些可对光和热作出不同反应的自愈、变形智能材料,会让它们的身体伸展开来。得益于一种温度敏感的聚合物,新发明也可以受到热量的驱动。
研究团队用打造了几种带状的聚合物材料,并演示了它们在不同温度下的反应。
如果将之用于机器人,还可以和桨片连接起来。在每一次“热身”后,膨胀的聚合物材料都可以推动机器人前行一步,完全不需要任何马达或电池来驱动
不同金属在电解质(液)中所表现出的离子化倾向程度是有顺序差别的。将不同金属放在电解质(液)中,它们之间(电极)会产生电动势。这时,离子化趋势大的金属表现为负极(阴极),相对的极就是正极(阳极)。理论上虽然应该把离子化趋势大的金属作为负极活性物质,不过为了增大电动势,大多数情况下正极活性物质都选用金属氧化物。电极由这些活性物质和聚集电荷的集电体组成。为了促进电极反应,反应面积应该足够大,它们最好是由微细化粒子组成的活性物质。就像平衡科学的理论阐述那样,为了保持电化学反应的平衡,在活性物质中还需要注人各种添加物,以防止退化、延长寿命等。
二次电池以持有何种程度的电荷量作为额定规格,一般用确定的放电时间(例如,5h等)内的公称容量A·h来表示。这样一来基准放电电流也就确定了下来。不过,近年来为了与传统发电装置有可比性,大电量输出的二次电池多数改成用kW来表示额定输出。与之对应的,同时也用kW·h单位表示电量。