A Michigan Egyetem egyik kutatócsoportja biomorf elemeket fejlesztett robotoknak. Az élővilágból, a Homo sapienstől ellesett minta alapján, az újfajta elemekkel lehetővé válik, hogy a gépek ugyanúgy tárolják az energiát, mint az ember.

Testünk zsírból raktároz a legtöbbet, mert zsírszövetek jóval kevesebb energiaráfordítással hozhatók létre, tarthatók meg, és így a tárolás is lényegesen gazdaságosabb. Az új fejlesztés ezt a modellt igyekszik követni, robotokban is „zsírtartalékokat” halmoznak fel.

A szervezetünkben elosztott energiaforrások utánzásával a gépekben lévő elemek kapacitása drasztikusan nő, sokkal több áramot képesek tárolni, mint a hagyományos lítium-ionos megoldások.

Az elemek jelentik a robottervezés egyik korlátját. A gép belsejében lévő szabad tér gyakran 20 százalékát vagy többet foglalnak el, és ugyanez áll a szerkezetek tömegére is.

Az új cinkelemmel viszont jelentősen növelhető az energiasűrűség, ha a robot külső vázát ilyen elemekkel szerelik fel, a lítium-ionosoknál akár 72-szer nagyobb áramkapacitással is rendelkezhetnek. Ráadásul rugalmasabbak is, azaz a robot több részére rakhatók.

Mindezek mellett egyszerre több funkciót tudnak betölteni: áramot tárolnak és védik a gép „szerveit.” Ezekkel a tevékenységekkel az élőlények zsírszövetének multifunkcionalitását utánozzák.

„Nincs egyetlen darab, méretes és sok drága energiaátvitelt igénylő zsírzsák. Az elosztott energiatárolás a biológiai módszer, és ez a megoldás a nagyon hatékony biomorf eszközök esetében is” – magyarázza a projektet vezető Nicholas Kotov.

Az elem a cink-elektróda és a levegő között, speciális aramid nanoszállal bevont membránon keresztül továbbítja a hidroxid-ionokat. Ezek a nem mérgező anyagok találhatók a vízalapú polimer gélekben és a golyóálló Kevlar mellényekben is. Még egy összehasonlítás a lítium-ion elemekkel: a cinkalapúak sokkal környezetbarátabbak.

Egy hátrányuk azonban van: a teljes kapacitást csak kb. száz töltési ciklusig képesek fenntartani, ebben jobbak a lítium-ionosak. Viszont egyrészt relatíve olcsó a helyettesítésük, másrészt könnyen újrahasznosíthatók.