ビンガムトン大学、バイオ燃料電池を備えた水上ドローンを開発
ビンガムトン大学のSeokheun “Sean” Choi教授らは、水面を滑るように移動できる自走式ドローンを開発した
Choi教授は、トーマス・J・ワトソン応用科学大学院の電気・コンピュータ工学科の教員であり、先端センシング技術と環境持続可能性研究センター（CREATES）の所長でもある。過去10年間、Choi教授は海軍研究局から研究資金を受け、100年の保存期間が期待できる細菌駆動型バイオバッテリーの開発に取り組んできたという。
新しい水上ロボットは、太陽光、運動エネルギー、熱エネルギーシステムよりも悪条件下で信頼性が高いため、同様の技術を使用している。片側が親水性でもう片側が疎水性のヤヌスインターフェースは、水中から栄養素を取り込み、デバイス内に保持して細菌胞子の生成を促進する。
Choi教授：環境がバクテリアにとって好ましい場合、バクテリアは栄養細胞となり、電力を生成します。しかし、条件が好ましくない場合、たとえば非常に寒い場合や栄養素が利用できない場合、バクテリアは胞子に戻ります。このようにして、動作寿命を延ばすことができます。
ビンガムトンチームの研究では、1ミリワットに近い発電量が示されており、これはロボットの機械的動作や、水温、汚染レベル、商用船舶や航空機の動き、水生動物の行動などの環境データを追跡できるセンサーを作動させるのに十分だという。
ロボットを必要な場所に送り出すことができるのは、1か所に固定された固定センサーである現在の「スマートフロート」からの明らかなアップグレードだ。
これらの水中ロボットを改良する次のステップは、ストレスの多い海洋条件下でエネルギーを生成するのにどのバクテリアが最適かをテストすることだという。
Choi教授：私たちはごく一般的なバクテリア細胞を使用しましたが、実際にその海域に生息しているものが何なのかを知るには、さらに研究を重ねる必要があります。以前、複数のバクテリア細胞を組み合わせることで持続可能性と電力を向上できることを実証しました。これは別のアイデアです。機械学習を使えば、電力密度と持続可能性を向上させるために最適なバクテリア種の組み合わせを見つけることができるかもしれません。
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ビンガムトン大学
