随着各个晶体管尺寸的缩小，芯片在更小更轻的封装中提供了更多的计算能力。但是，当电池变小时，电池并不能以同样的方式受益。材料中化学键的密度是固定的，因此较小的电池必然意味着较少的键断裂。
皮库尔说：“计算性能和能量存储之间的这种倒置关系使小型设备和机器人很难长时间运行。” “有像昆虫一样大小的机器人，但是它们只能在电池电量耗尽之前运行一分钟。”
更糟糕的是，增加更大的电池并不能使机器人使用更长的时间。增加的质量将消耗更多的能量来移动，从而抵消了较大电池提供的额外能量。打破这种令人沮丧的倒置关系的唯一方法是寻找化学键，而不是将它们捆绑在一起。
皮库尔说：“像收集太阳能，热能或振动能的收集器一样，收集器正在变得越来越高效。” “它们通常用于为离网的传感器和电子设备供电，但问题是它们的功率密度低，这意味着它们无法实现从环境中吸收能量电池可以提供的高速度。”
他说：“我们的MAS的功率密度比最好的能量收集器高十倍，以至可以与电池竞争。它使用的是电池化学物质，但没有相关的重量，因为它吸收了这些化学物质来自环境。”
就像传统电池一样，研究人员的MAS始于连接到其供电设备的阴极。阴极下面是一块水凝胶，这是由聚合物链组成的海绵状网络，可通过其携带的水分子在金属表面和阴极之间传导电子。水凝胶充当电解质时，接触的任何金属表面都将充当电池的阳极，从而使电子流到阴极并为连接的设备供电。
为了他们的研究目的，研究人员将一辆小型电动汽车连接到了MAS。将水凝胶拖到其后，MAS车辆会氧化它经过的金属表面，从而在其尾迹中留下微小的锈蚀层。
为了证明这种方法的有效性，研究人员将他们的MAS车辆驱动器在铝表面上绕圈行驶。车辆配备有一个小型储水罐，该储水罐不断将水吸入水凝胶中以防止其变干。
图片来源：宾夕法尼亚大学
