裴拓
近年来，宾夕法尼亚大学的研究人员提出了一种为机器人提供动力的新方法，被称为金属空气净化器（MAS 系统），课题是通过从外部金属中获取能量来为电子设备供电，这些研究被发表在《ACS Energy Letters》杂志上。这种MAS系统的工作原理类似于電池，它通过反复破坏和形成一系列化学键来提供电力。初期测试结果是电源的功率密度是最好的能量收集器的 10 倍，能量密度是锂离子电池的 13 倍。
机器人在搜救任务中变得越来越有用，从可以滑过狭窄空间或裂缝到达遇险人员的蛇形机器人，到可以在狭窄的洞穴竖井内飞行，收集隧道系统信息的无人机。
但即便它们可以替代人类进行高难度作业，但机器人的最终能力都取决于它们的电池组，一旦内部的能量耗尽，它们就必须停止正在做的任何事情，需要操作员为电池充电或装入新电池。
宾夕法尼亚大学工程与应用科学学院的研究人员的方式是，利用我们身边几乎无处不在的物质：金属。研究人员概述了金属转换成能量的过程，他们设计的装置本质上是让机器人“吃掉”周围环境中的金属，分解化学键，就像我们的身体分解食物中的化学键一样。
“我们从中获得的最大灵感有点陈旧，”研究人员说，“动物吃东西，是它们为自己供电的方式，但机器人吃金属不是吃葡萄糖。”当前的原型设计包括一层碳布薄膜，里面嵌入了一个阴极，碳布通过充当还原剂的铂金在空气中“呼吸”，从环境中吸收氧气。
在碳膜和相关金属表面之间，装有盐水的果冻状水凝胶充当电解质，在金属和阴极之间传导电子。这样，当水凝胶接触金属表面时，该区域就像电池的阳极一样，让电子通过阴极，然后为设备供电。
就像我们的身体以不同的方式代谢水果和比萨一样，MAS 系统以不同的方式分解金属中的元素
研究人员表示，根据金属的氧化潜力，不同的材料赋予MAS系统不同的能量密度。铁含量丰富，但由于其化学键的性质，产生的能量比铝少，所以铝和锌效果最好。氧化是金属腐蚀的罪魁祸首，但MAS系统本质上是在吃掉所谓的“受控腐蚀”金属，所以不用担心全新设备会被机器人吃掉。如不锈钢，专门设计用于防止腐蚀，就不会被当作食物。
随着机器人变得越来越小，从蜻蜓特工到蜂鸟机器人，重型电池的合理性在当代并不是唯一宠儿。MAS系统机器人的原型比高端能量收集器（如太阳能电池）的功率密度高 10 倍，比锂离子电池的能量密度高 13 倍，因此它可以完全消除机器人对传统电池的需求。
MAS系统未来的期许是在太空中发挥作用，人类生存系统需要氧气，但机器人不需要。“火箭助推器被使用一次，然后就被分离。”研究人员说，它们被释放并在太空中燃烧，如果能利用起来，让这些额外的金属为航天器提供动力，就足以让机器人跳出传统充电的模式。这种想法超前并且科幻，但是万一未来实现了呢？
