人造心脏利用人类废物给未来机器人提供动能
译自：2013年11月7日【美国】每日科学
编译：工业和信息化部国际经济技术合作中心 谢润超
英国布里斯托尔大学的一组研究团队发明了一种能够利用人类废弃物为自动机器人提供电能的设备。
该设备模仿人类心脏制造，使用一种叫做形状记忆合金的智能材料，能够利用人类尿液为未来生态机器人提供电能——这种机器人能自己采集废物，并将废物转化为电能。
该设备已经过测试，测试结果于11月8日发布在期刊《生物灵感和仿生学》上。布里斯托尔机器人实验室的研究人员在过去十年中已经开发了四代生态机器人，每一代都由微生物燃料电池提供动能，利用活的微生物消化废弃的有机物质并产生低电。
未来，研究人员相信生态机器人可用来监控重度污染地区或者危险野生动物出没的地区，从而替代人工巡视。
目前，这些机器人已经被证明能从腐烂的水果与蔬菜、死苍蝇、废水与人类尿液中获取能量。
该项研究的主导人Peter Walters来自英国西英格兰大学，他说：“我们推测，在未来，这种生态机器人能够执行一系列的环境监控任务，如测量温度、湿度与空气质量。某些生态机器人还可被视作移动网络传感器。在城市里，他们能够利用从公共洗手间采集的尿液为自己充电；在郊区，他们能够利用从农场种获取的废水给自己提供动能。”
目前，生态机器人的燃料电池接收到的液体原料主要通过传统的机动泵传送，这种方式操作常常会遭遇机器故障或意外中断。
该新设备内部容量为24.5毫升，其运作原理类似于人类心脏，通过收缩排空内部的液体，使用形状记忆合金制成的“人造肌肉”完成收缩动作。当电流通过产生热量时，人造肌肉泵心部分开始收缩，将液体推送至生态机器人燃料电池所在部位。当人造肌肉温度回落时，它回归原始形态。
换句话说，当电流已经通过时，泵心部分肌肉松弛下来，因此液体从储存器中流入泵内，准备下一次输送。
24块靠尿液提供能量的微生物燃料电池，能够产生足够的电能为电容器充电，电容器中存储的能量可以用来启动另一次泵的收缩循环。
该研究团队未来的研究将关注如何提高该设备的效率，并研究如何将其融入到下一代微生物燃料电池机器人设计中。
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