工程师设计微型电池为细胞级机器人供电
这些比沙粒更小的锌空气电池，可帮助微型机器人感知并响应环境。
微型电池技术
一种由某机构工程师设计的微型电池，能够实现细胞级自主机器人在人体内进行药物输送，以及定位燃气管道泄漏等其他应用。
这种新型电池长0.1毫米，厚0.002毫米——大约相当于人类头发的厚度——可以从空气中捕获氧气并利用它氧化锌，产生高达1伏特的电流。研究人员证明，这足以驱动小型电路、传感器或执行器。
技术突破
某机构化学工程教授、该研究的高级作者表示：“我们认为这将极大地推动机器人技术发展。我们正在电池上构建机器人功能，并开始将这些组件集成到设备中。”
论文的主要作者包括某机构的张格博士和研究生Sungyun Yang，该论文发表在《科学机器人学》期刊上。
动力挑战
多年来，该实验室一直在研究能够感知并响应环境刺激的微型机器人。开发这种微型机器人的主要挑战之一是确保它们有足够的动力。
其他研究人员已经证明可以使用太阳能为微型设备供电，但这种方法的限制是机器人必须始终有激光或其他光源指向它们。这类设备被称为“木偶系统”，因为它们由外部电源控制。在这些微型设备内部放置电池等电源可以使它们自由移动更远距离。
锌空气电池设计
为了创建更具自主性的机器人，该实验室决定使用锌空气电池。由于能量密度高，这些电池比许多其他类型的电池寿命更长，常用于助听器。
他们设计的电池包括一个锌电极连接到铂电极，嵌入到一种常用于微电子的SU-8聚合物条中。当这些电极与空气中的氧分子相互作用时，锌被氧化并释放电子流向铂电极，产生电流。
功能演示
在这项研究中，研究人员证明这种电池可以提供足够的能量来驱动执行器——在这种情况下是一个可以升降的机械臂。该电池还可以为忆阻器（一种通过改变电阻来存储事件记忆的电子元件）和时钟电路（允许机器人设备跟踪时间）供电。
该电池还提供足够的功率来运行两种不同类型的传感器，这些传感器在遇到环境中的化学物质时会改变其电阻。一种传感器由原子级薄的二硫化钼制成，另一种由碳纳米管制成。
未来应用
在这项研究中，研究人员使用电线将电池连接到外部设备，但在未来的工作中，他们计划构建将电池集成到设备中的机器人。
其中一项工作围绕设计可以注入人体的微型机器人，它们可以寻找目标部位然后释放如胰岛素等药物。对于在人体中使用，研究人员设想这些设备将由生物相容性材料制成，在不再需要时会分解。
研究人员还在努力提高电池的电压，这可能实现更多应用。
该研究由美国陆军研究办公室、美国能源部、国家科学基金会和MathWorks工程奖学金资助。
