Разработан насос-сердце для перекачки мочи в топливные ячейки роботов
Фото: Centre for Fine Print Research and Bristol Robotics LaboratoryИсследователи из Университета Западной Англии и Бристольского университета разработали специальный насос для перекачки мочи, которая используется в качестве топлива для экологичных роботов EcoBot. Как сообщает Phys.org, новый насос спроектирован по принципу искусственного сердца с камерами и клапанами. По оценке исследователей, насос, перекачивающий жидкость за счет сокращений, будет более надежным, чем обычные электрические насосы.
При разработке насоса использовалась модель человеческого сердца. Насос выполнен из сжимающихся при определенных условиях материалов ─ нити нитинола, сплава никеля и титана. Нитинол известен своей эластичностью и способностью «запоминать» форму. В качестве клапанов исследователи использовали резиновые шарики, а в качестве «артерий» ─ силиконовые трубки. Пластиковые элементы насоса были «напечатаны» на 3D-принтере.
Перед включением насоса его необходимо наполнить водой или мочой вручную. Затем на нитиноловые нити подается электричество, и они начинают нагреваться, «вспоминают» изначально заданную форму и сжимаются, сдавливая насос и толкая жидкость в отводящую трубку. Затем подача электричества прекращается, нитинол остывает и расширяется, разжимая и насос, который при этом наполняется следующей порцией мочи по подающей трубке.
По данным исследователей, эффективность насоса пока очень мала; она почти более, чем в семь раз меньше аналогичного параметра у электронасоса. При этом разработчики все же заявляют, что электронасосы разрабатывались десятилетиями, а новый насос из нитинола появился только сейчас. За одно сокращение новый насос способен перекачать 27 миллилитров жидкости. Этого количества достаточно для работы робота EcoBot на протяжении суток.
В самих роботах насос пока не используется; на них стоят обычные электронасосы. Для работы насоса из нитинола необходим конденсатор, заряжающийся в течение 12 часов. Такой конденсатор сможет выдать достаточно энергии, чтобы насос сократился. Затем потребуется уже около 2,5 часов на подзарядку конденсатора. В перспективе исследователи рассчитывают улучшить многие показатели системы для перекачки мочи.
Экологичные роботы EcoBot разрабатываются при поддержке благотворительного фонда Билла и Мелинды Гейтс. Такие аппараты предполагается использовать для контроля чистоты воздуха или уровня загрязнения окружающей среды. Основной задачей при создании EcoBot является разработка энергетически независимого робота. EcoBot оснащены микробными топливными ячейками, способными работать на подгнивших фруктах, сточных водах и моче.
