در جهانی که تمامی تجهیزات الکترونیکی نیاز مبرمی به منابع تأمین انرژی مختصبهخود را دارند؛ تنها دو راهکار در دسترس خواهد بود: یا باید از باتریها استفاده کنیم یا انرژی موردنیاز - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - را توسط خود دستگاه تولید کنیم. باتریها میتوانند انرژی را درون خود ذخیره کنند ولی با مشکلاتی مانند وزن بالا و محدودیت در چگالی انرژی مواجه هستند. از سوی دیگر، گزینهی استفادهاز مبدلهای انرژی - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - را در اختیار داریم - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - که میتوانند - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - بهکمک ادواتی - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - نظیر سلول خورشیدی، انرژی موردنیاز را - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - از محیط اطراف جذب کنند. این گزینه برخی از موانع موجود بر سر راه استفاده از باتریها را از پیشرو برخواهد داشت؛ ولی همچنان با چالشهایی نظیر کارکرد تحت شرایط خاص و سرعت - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - پایین تبدیل انرژی (محدودیت چگالی توان) مواجه است.
پژوهش تازهای که ازسوی محققان دانشکدهی مهندسی و - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - علوم کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا انجام شده است، راهحل تازهای را برای پرکردن خلا میان دو - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - فناوری یادشده ارائه خواهد کرد و آن استفاده از - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - زبالهخوارهای هوا-فلزی است.
زبالهخوارهای هوا-فلزی (MAS) از مزایای هر دو فناوری بهره خواهند برد؛ شباهت آنها به باتریها از آن جهت است که میتوانند با شکست برخی پیوندهای شیمیایی درون مواد، بهسرعت انرژی موردنیاز تجهیزات را تأمین کنند. از سوی دیگر، این زبالهخوارها عملکردی مشابهبا تبدیلکنندهها را نیز از خود نشان میدهند؛ چراکه میتوانند انرژی لازم را از محیط پیرامون جذب کنند و جالب آنکه این انرژی از محل پیوند شیمیایی درون فلزها و هوای اطراف تأمین میشود. نتیجه اینکه زبالهخوارهای هوا-فلزی میتوانند - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - انواع پیشرفتهتری از منابع تأمین انرژی با ظرفیت چگالی توان ۱۰ برابری نسبتبه - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - بهترین تبدیلکنندهها و چگالی ذخیرهسازی انرژی ۱۳ برابری نسبتبه باتریهای لیتیومیون بهشمار آیند.
از دیدگاه بلندمدت، فناوری یادشده میتواند پایه و اساس نسل جدیدی از طراحیهای - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - رباتیک باشد؛ انواعی شگفتانگیز از رباتها که میتوانند با گشتوگذار در محیط و مصرف فلز به بقای خود ادامه دهند. این گونه - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - از - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - رباتها میتوانند با شکستن پیوند شیمیایی فلزات، انرژی موردنیاز خود را تأمین کنند؛ مفهومی کمابیش مشابهبا - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - سازوکار متابولیسم - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - مواد غذایی در بدن انسانها.
اما در دیدگاه کوتاهمدت، این فناوری میتواند انرژی موردنیاز برخی شرکتهای اسپینآف را تأمین کند. مبدعان این فناوری که پیشتر برندهی جایزهی رقابتهای سالیانهی Y-Prize دانشگاه پنسیلوانیا شدهاند، در حال برنامهریزی برای طراحی - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - نوعی سیستم تأمین انرژی برای خانههای فاقد دسترسی به برق در کشورهای در حال توسعه هستند. آنها همچنین قصد دارند انواعی بادوام از حسگرهای مورد استفاده در محمولههای باربری را بسازند که قابلیت اعلام هشدار سرقت، خسارت و حتی قاچاق را - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - برخوردار هستند.
جیمز پیکول، دانشیار دپارتمان مهندسی مکانیک و مکانیک کاربردی دانشگاه پنسیلوانیا بههمراه دو تن از همکارانش در آزمایشگاه با نامهای - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - مین وانگ و اوناتی جوشی اخیرا نتایج مطالعهی خود را دربارهی قابلیتهای زبالهخوارهای هوا-فلزی در ژورنال ACS Energy Letters منتشر کردهاند. ایدهی اصلی مربوطبه طراحی زبالهخوارهای هوا-فلزی زمانی به ذهن پژوهشگران خطور کرد که آنها دریافتند هیچگونه انطباقی میان فناوریهای ساخت مغزهای رباتیک و فناوریهای تأمینکنندهی - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - انرژی این نوع - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - ادوات - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - بهچشم نمیخورد؛ بهخصوص وقتی که قرار باشد این طراحیها در مقیاسی مینیاتوری انجام شود.
با - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - کاهش ابعاد ترانزیستورها، این قابلیت - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - فراهم شد که سال - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - به سال از تراشههای کوچکتر، سبکتر و در عین حال، با توان محاسباتی بالاتری بهرهبرداری کنیم. اما این پیشرفتها درمورد فناوری باتریها مصداق نداشت؛ چراکه حتی با کاهش ابعاد باتریها، - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - نمیتوانستیم در میزان چگالی انرژی موجود در پیوندهای شیمیایی درون آنها تغییری ایجاد کنیم. بنابراین؛ ساخت باتریهای کوچکتر - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - تنها بهبهای کاهش ظرفیت انرژی دردسترس ادوات الکترونیکی تمام میشد. این رابطهی معکوس میان عملکرد محاسباتی و ظرفیت ذخیرهسازی انرژی باعث میشود نتوان روی عملکرد تجهیزات و رباتهای کوچک در بازههای زمانی طولانی حساب باز کرد. پیکول میگوید:
هم اکنون برای خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا اقدام کنید
این رابطهی معکوس میان توان محاسباتی و ظرفیت ذخیرهسازی باتریها، قابلیت کار رباتها - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - و تجهیزات کوچکمقیاس را برای - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - مدتهای طولانی - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - دچار مشکل کرده است. رباتهایی وجود دارند که ابعادی بهاندازهی یک حشره دارند؛ اما انرژی باتری آنها تنها میتواند برای مدت یک دقیقه دوام بیاورد.
نکتهی بدتر اینکه حتی با افزودن یک باتری بزرگتر نیز نمیتوان مدت کارکرد یک ربات - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - را افزایش داد؛ چراکه وزن افزودهشده ناشیاز این باتری، انرژی بیشتری را - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - از ربات خواهد گرفت. بنابراین تنها گزینه یپیشرو برای شکستن این - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - حلقهی ارتباطی معکوس، بهرهگیری از انرژی پیوند شیمیایی مواد موجود در محیط است و نه حمل مواد شیمیایی توسط خود ربات. بهعقیدهی پیکول:
خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا برای شما در کمترین زمان
تبدیلکنندههایی که از انرژی خورشیدی، حرارتی و ارتعاشی بهره میگیرند، در حال پیشرفت هستند. این ادوات معمولا - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - برای تأمین انرژی حسگرها و تجهیزات الکترونیکی در نقاط - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - دور از شبکه بهکار میروند؛ یعنی جاهایی که کسی برای تعویض باتریها حضور ندارد. مشکل این نوع ادوات آن است - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - که چگالی توان آنها پایین است. بدین معنی که آنها نمیتوانند با سرعتی مشابه با باتریها، انرژی را از محیط جذب کرده و به مصرفکننده تحویل دهند. تجهیزات MAS ما از چگالی توانی ۱۰ برابری نسبتبه تبدیلکنندهها برخوردار هستند؛ تا آنجاکه میتوان آنها را رقیب باتریها دانست. این نوع ادوات از همان شیمی باتریها استفاده میکنند؛ اما وزن آنها بهاندازهی باتریها نیست؛ چراکه مواد شیمیایی موردنیاز خود را از محیط بهدست میآورند.
درست مانند فناوری باتریهای سنتی، پژوهشگران - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - کار خود را ابتدا از یک کاتد متصل به مصرفکننده آغاز کردند. آنها زیر این - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - کاتد یک لایه هیدروژل قرار دادند (هیدروژل، شبکهای - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - اسفنجی از زنجیرهی پلیمری است که الکترونها را بهکمک مولکولهای آب میان سطح فلز و کاتد هدایت میکند). این لایه هیدروژل بهعنوان یک الکترولیت وارد عمل خواهد شد و هر سطح فلزی که با آن تماس پیدا کند، درحکم آند باتری عمل خواهد کرد. این سازوکار موجب میشود - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - الکترونها بتوانند از آند بهسمت کاتد جریان یابند و درنهایت، جریان الکتریکی لازم برای کار مصرفکننده را فراهم کنند.
پژوهشگران در مطالعهی یادشده، یک عدد وسیلهی موتوری کوچک را به MAS متصل کردند. سامانه مبتنیبر MAS با اکسیدکردن سطح فلز روی مسیر، شروعبه جابجایی و کشیدن لایهی هیدروژل بهدنبال خود کرد و در امتداد مسیر - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - حرکت خود، یک لایهی اکسید با ضخامت میکروسکوپی بهجای گذاشت. برای نشاندادن بازدهی این سازوکار، پژوهشگران وسیلهی موتوری - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - را روی یک - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - صفحه از جنس آلومینیوم و در مسیر دایرهایشکل بهحرکت درمیآوردند. همچنین برای جلوگیری از خشکشدن هیدروژل، یک مخزن آب کوچک روی وسیله تعبیه شد. پیکول میگوید:
خدمات خوب برای خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا میخواهی؟ پس کلیک کن.
چگالی انرژی معادلبا نسبت انرژی دردسترس تجهیز به وزن قابلحمل توسط آن است. حتی با چشمپوشی از وزن مخزن آب، سامانهی MAS دارای - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - چگالی انرژی ۱۳ برابری نسبتبه باتری لیتیومیونی بود. علت این امر، آن است که وسیله تنها باید هیدروژل و کاتد را با خود حمل کند و نه فلز و اکسیژنی که انرژی موردنیاز وسیله را تأمین میکند.
پژوهشگران همچنین کارکرد وسیلهی ابداعی خود را روی سطوح دیگری ازجنس روی و - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - فولاد ضدزنگ امتحان کردند. نتیجه اینکه استفادهاز فلزات متفاوت باعث تغییر در میزان چگالی انرژی وسیلهی مبتنیبر MAS میشد و میزان این تغییر وابستهبه ظرفیت اکسیداسیون این فلزات - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - بود. شواهد نشان میداد که واکنش اکسیداسیون یادشده تنها تا عمق ۱۰۰ میکرونی - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - از سطح فلز رخ میدهد. بنابراین حتی درصورتیکه وسیله یک مسیر را برای حرکت بارها و بارها طی کند و درنتیجه تمامی انرژی موجود در پیوندهای شیمیایی سطح فلز مصرف شود، باز هم بسیار بعید است که آسیب ساختاری چندان جدی به فلز وارد آید.
از آنجاکه کاربردهای احتمالی سیستمهای مبتنیبر MAS بسیار گسترده تصور - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - میشد، این سامانه توانست جایزهی اصلی - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - رقابتهای موسومبه Y-Prize در دانشگاه پنسیلوانیا را درمورد برترین طرح توجیهی فناوریهای - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - نوظهور به خود اختصاص دهد. تیم پژوهشی Metal Light با دریافت این - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - جایزهی ۱۰ هزار دلاری فرصت یافته است تا طرح خود را برای کاربرد عملی سامانههای MAS در سیستم روشنایی منازل دور از شبکه در کشورهای درحال توسعه پیادهسازی کند. تیم پژوهشی M-Squared نیز که با دریافت جایزهی ۴ هزار دلاری در جایگاه دوم از این سری رقابتها قرار گرفت، - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - قصد - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - دارد از این نوع سامانهها در حسگرهای درون محمولههای باربری استفاده کند. - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - پیکول میافزاید:
خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا کیفیت بالا، خدمات متفاوت
در کوتاهمدت، ما - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - انتظار ظهور فناوریهای اینترنت اشیا مبتنیبر MAS را خواهیم داشت؛ یعنی چیزی نظیر آنچه تیمهای Metal Light و M-Squared پیشنهاد میکنند. اما آنچه که برایمان بسیار جذاب است و انگیزهی اصلی پشت این تحقیقات محسوب میشود، تحولی است که این فناوری در طراحی رباتها ایجاد خواهد کرد.
بخش اعظم پژوهشهای جانبی پیکول شامل فناوریهایی میشود که از طبیعت الهام میگیرند. برای مثال او - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - درمورد مفهومی با نام «چوب فلزی» کار میکند که هدف از آن ساخت موادی مقاوم و - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - کمچگالی با الهام از ساختار سلولی چوب درختان است. همچنین طرح دیگر او در ارتباطبا شیرماهی رباتیک، روی استفاده از انواعی باتریهای مایع تمرکز دارد که میتواند انرژی موردنیاز برای حرکت بالههای ماهی را ازطریق بازوهای پنوماتیک فراهم کند.
علاوهبر این موارد، پژوهشگران از چشمانداز کاربرد فناوری MAS در مفهوم زیستی بنیادیتری سخن می ویند؛ یعنی تولید - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - غذا. پیکول چنین توضیح میدهد که:
برای مشاوره خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا اینجا کلیک کنید
همانطور که رباتهای ما روبهروز از هوش بیشتر و تواناییهای بالاتری برخوردار میشوند؛ شاید دیگر نیازی نباشد که آنها را مستقیما به برق متصل کنیم. آنها اکنون خود میتوانند منابع انرژی خود را بیابند؛ همانگونه که انسانها این کار را انجام میدهند. روزی فرا خواهد رسید که یک ربات با خوردن کمی آلومینیوم بتواند باتری خود را شارژ کند و انرژی لازم را برای کارکردن تا وعدهی - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - بعدی غذا بهدست آورد.
پژوهش یادشده با - خدمات پس از فروش یخچال بالا پایین بکو گیشا - حقامتیاز N00014-19-1-2353 موردحمایت ادارهی تحقیقات نیروی دریایی قرار گرفته و بهعنوان بخشی از فعالیتهای مرکز نانوتکنولوژی سینگ در جریان است.