Робот-водомерка с питанием от бактерий будет шпионить для Пентагона десятилетиями
Исследователи объединили различные штаммы бактерий в одной батарее, что позволяет использовать преимущества каждого из них. Хотя работы ещё не завершены, учёные утверждают, что этот подход может повысить мощность и энергетическую плотность бактериальных источников питания.
Батарея устройства проницаема для воды, что позволяет ей поглощать влагу и питательные вещества из окружающей среды. Попадая в благоприятные условия, споры бактерий, находящиеся внутри батареи, активизируются, начинают размножаться и вырабатывать электрическую энергию в процессе своей жизнедеятельности. Полученная энергия обеспечивает работу автономного устройства: оно перемещается в заданном направлении, осуществляет сбор данных о состоянии окружающей среды и фиксирует обнаруженные объекты. При наличии достаточного заряда собранная информация передается на внешнее устройство.
В неблагоприятных условиях бактерии переходят в состояние спор, существенно снижая свою активность и потребление ресурсов. Такой механизм позволяет батареям сохранять работоспособность в течение десятилетий, а возможно, и столетий.
Во время эксперимента исследователям удалось получить от прототипа батареи мощность до 1 мВт. Этого достаточно для питания миниатюрного робота-водомерки и работы его сенсоров. Таких роботов можно отправлять в разные места, в отличие от существующих «умных буев», которые представляют собой стационарные датчики, закрепленные на одном месте
Ученые планируют дальнейшие исследования, направленные на увеличение мощности биобатарей путем оптимизации комбинации бактериальных штаммов.
Ожидается, что к 2035 году триллионы автономных устройств будут интегрированы в повседневную жизнь, формируя глобальную сеть «Интернета вещей». Однако водные пространства, занимающие 71% планеты, ставят перед этой концепцией серьезные вызовы. Водная среда сопряжена с серьезными экологическими и логистическими трудностями. Для решения этих задач Управление перспективных исследовательских проектов Минобороны США (DARPA) инициировало программу «Океан вещей».