生物と人工テクノロジーの間の相互作用は、世界の最も魅力的な分野の 1 つです。 ソフトロボティクス （バイオ）ハイブリッド。さて、からの科学者チームは、ジェノバのイタリア工科大学 (IIT) 植物に組み込むと、風と雨の両方からエネルギーを生成できるシステムを作成しました。 要約すると、人工の葉です。
このデバイスは雨や風の中でも動作し、LED ライトに電力を供給し、自身を維持するのに十分な電力を生成します。この革新的な人工葉の潜在的な用途には、農業や環境モニタリングでの使用が含まれます。植物の健康状態と気象条件を評価することが最適です。
ジェノバ IIT の人工葉はどのように機能しますか?
動作するには、この装置を実際の植物の葉の間に挿入します。人工葉 (「バイオニック葉」と言ったほうがよいでしょうか?) の下側にはシリコン エラストマーの層があり、葉の動きによって生じる静電気を生成して収集します。上面にはフッ素化エチレンプロピレン (FEP) の層があります。
ファビアン・メーダーソフトバイオミメティックロボット工学を専門とする IIT の研究者は、次のように説明しています。これらの電荷は植物の内部細胞組織に誘導され、植物組織に挿入された電極を使用して収集できる電流を生成します。」
テスト
エネルギーハーベスティングシステムをテストするために、科学者たちは生きているキョウチクトウの葉の間に人工葉を埋め込みました。これにより、エネルギーを生成する能力を評価することができました。結果は、単一の水滴が電圧と電流のスパイクを生成することを示しています 40 個の LED ライトに直接電力を供給するのに十分な、15 ボルトおよび 11 マイクロアンペアを超える電力。 同じ構造が、葉の振動によって風力エネルギーを集めることができます。
バーバラ・マゾライIITのロボティクス研究室の所長は、「この結果は、このデバイスが風と雨からエネルギーを個別にまたは同時に収集し、エネルギー関数乗算器または自家発電センサーとして機能することを示しています。」と述べています。
人工葉：可能なアプリケーション
研究者らによると、この新しい装置は風力エネルギーのみに依存する既存の環境発電システムよりも多くの電力を生成できるという。特に湿気の多い状況では。現在、チームは設計を変更することで人工葉のさらなる性能向上に取り組んでいます。改善の第一の目標は、電極の形状と使用される材料です。
「私たちはこの技術に関する特許を申請し、潜在的な市場を分析しています」と、この調査の著者の XNUMX 人であるマッツォライは明らかにしています (ここであなたにリンクします）。 「しかし、最終製品を定義する前に、さらに研究が必要です。 たとえば、非常に変化しやすい屋外条件や風雨の下で、システムを詳細にテストしたいと考えています。」
