Fremtidens teknologier som ikke vil oversettes til verden

2024 Forfatter: Seth Attwood | [email protected]. Sist endret: 2023-12-16 16:13

Fra mitt synspunkt er dette parasitternes vanlige triks. Og alt dette gjøres kun for profitts skyld (profitt)!

For den nåværende sivilisasjonen skjedde alt dette under Teslas tid. Men parasittene forsto tydelig at hvis folk har tilgang til gratis energi, vil de ta slutt.

Alle oppfinnelser ble gjemt under tøyet, der de alle er nå.

Og dette vil fortsette til det øyeblikket da den nåværende utviklingen av "vitenskap" ikke begraver seg i en virkelig blindgate. Og enten vil parasittene overgi seg og åpne en kiste med oppfinnelsene til alle forskerne de har drept (noe som er usannsynlig.)

Eller parasittene vil prøve igjen å arrangere en katastrofe på planetarisk skala for å drive alle tilbake til steinalderen og begynne på nytt - for dem er dette det ideelle alternativet.

Hva skal vi "spise" med?

Det er et paradoks, men til tross for den enorme veien elektronikken har gjort de siste 30 årene, er alle mobile enheter fortsatt utstyrt med litium-ion-batterier, som kom på markedet så tidlig som i 1991, da den vanlige CD-spilleren var toppen av ingeniørkunst. tenkt i bærbar teknologi.

Mange nyttige egenskaper til nye prøver innen elektronikk og gadgets utjevnes av den knappe tiden for strømforsyning til disse enhetene fra et mobilbatteri. Vitenskapelig såpe og oppfinnere ville ha gått frem for lenge siden, men de holdes av batteriets "anker".

La oss ta en titt på hvilke teknologier som kan forvandle elektronikkverdenen i fremtiden.

Først litt historie

Oftest brukes litium-ion (Li-ion) batterier i mobile enheter (bærbare datamaskiner, mobiltelefoner, PDAer og andre). Dette skyldes deres fordeler i forhold til tidligere mye brukte nikkel-metallhydrid (Ni-MH) og nikkel-kadmium (Ni-Cd) batterier.

Li-ion-batterier har mye bedre parametere. Imidlertid bør det huskes at Ni-Cd-batterier har en viktig fordel: evnen til å gi høye utladningsstrømmer. Denne egenskapen er ikke kritisk viktig når du forsyner bærbare datamaskiner eller mobiltelefoner (hvor andelen Li-ion når 80 % og andelen deres blir mer og mer), men det er ganske mange enheter som bruker høye strømmer, for eksempel alle slags av elektroverktøy, elektriske barbermaskiner, etc. P. Til nå har disse enhetene nesten utelukkende vært domenet til Ni-Cd-batterier. Men for tiden, spesielt i forbindelse med begrensning av bruken av kadmium i henhold til RoHS-direktivet, har forskningen på å lage kadmiumfrie batterier med høy utladningsstrøm intensivert.

Primærceller ("batterier") med litiumanode dukket opp på begynnelsen av 70-tallet av det 20. århundre og fant raskt bruk på grunn av deres høye spesifikke energi og andre fordeler. Dermed ble det langvarige ønsket om å lage en kjemisk strømkilde med det mest aktive reduksjonsmidlet, et alkalimetall, realisert, noe som gjorde det mulig å dramatisk øke både driftsspenningen til batteriet og dets spesifikke energi. Hvis utviklingen av primærceller med en litiumanode ble kronet med relativt rask suksess og slike celler fast tok sin plass som strømforsyninger for bærbart utstyr, løp etableringen av litiumbatterier inn i grunnleggende vanskeligheter, som tok mer enn 20 år å overvinne.

Etter mye testing gjennom 1980-tallet viste det seg at problemet med litiumbatterier er vridd rundt litiumelektrodene. Mer presist, rundt aktiviteten til litium: prosessene som fant sted under drift, førte til slutt til en voldsom reaksjon, kalt "ventilasjon med utslipp av en flamme". I 1991 ble et stort antall oppladbare litiumbatterier tilbakekalt til produksjonsanleggene, som for første gang ble brukt som strømkilde for mobiltelefoner. Årsaken er at under en samtale, når strømforbruket er maksimalt, ble det sendt ut en flamme fra batteriet som brente ansiktet til mobiltelefonbrukeren.

På grunn av ustabiliteten som ligger i metallisk litium, spesielt under lading, har forskningen flyttet til feltet for å lage et batteri uten bruk av Li, men ved å bruke dets ioner. Selv om litium-ion-batterier gir marginalt lavere energitetthet enn litium-batterier, er Li-ion-batterier trygge når de leveres med riktige lade- og utladningsforhold. Imidlertid, de ikke immun mot eksplosjoner.

I denne retningen også, mens alt prøver å utvikle seg og ikke stå stille. For eksempel har forskere fra Nanyang Technological University (Singapore) utviklet seg en ny type litium-ion-batteri med rekordstor ytelse … For det første lader den på 2 minutter til 70 % av maksimal kapasitet. For det andre har batteriet fungert nesten uten nedbrytning i mer enn 20 år.

Hva kan vi forvente videre?

Natrium

Ifølge mange forskere er det dette alkalimetallet som skal erstatte det kostbare og sjeldne litiumet, som dessuten er kjemisk aktivt og brannfarlig. Prinsippet for drift av natriumbatterier ligner på litium - de bruker metallioner for å overføre ladning.

I mange år har forskere fra ulike laboratorier og institutter slitt med ulempene ved natriumteknologi, som saktelading og lav strøm. Noen av dem klarte å løse problemet. For eksempel lades pre-produksjonsprøver av poadBit-batterier på fem minutter og har en og en halv til to ganger kapasiteten. Etter å ha mottatt flere priser i Europa, som Innovation Radar Prize, Eureka Innovest Award og flere andre, gikk selskapet videre til sertifisering, fabrikkbygging og innhenting av patenter.

Grafen

Grafen er et flatt krystallgitter av karbonatomer ett atom tykt. Takket være det enorme overflatearealet i et kompakt volum, i stand til å lagre ladning, er grafen en ideell løsning for å lage kompakte superkondensatorer.

Det finnes allerede eksperimentelle modeller med en kapasitet på opptil 10 000 Farads! En slik superkondensator ble laget av Sunvault Energy i forbindelse med Edison Power. Utviklerne hevder at de i fremtiden vil presentere en modell, hvis energi vil være nok til å drive et helt hus.

Slike superkondensatorer har mange fordeler: muligheten for en nesten umiddelbar lading, miljøvennlighet, sikkerhet, kompakthet og også lave kostnader. Takket være den nye teknologien for å produsere grafen, i likhet med utskrift på en 3D-printer, lover Sunvault kostnadene for batterier nesten ti ganger lavere enn for litium-ion-teknologier. Industriell produksjon er imidlertid fortsatt et stykke unna.

Sanvault har også konkurrenter. En gruppe forskere fra University of Swinburn, Australia, avduket også en grafen-superkondensator, som kan sammenlignes i kapasitet med litiumion-batterier. Den kan lades på noen få sekunder. I tillegg er den fleksibel, noe som gjør at den kan brukes i enheter med forskjellige formfaktorer, og til og med i smarte klær.

Atombatterier

Atombatterier er fortsatt veldig dyre. For et par år siden var det Her er informasjonen om atombatteriet. I nær fremtid vil de ikke være i stand til å konkurrere med de kjente litium-ion-batteriene, men vi kan ikke unngå å nevne dem, fordi kilder som kontinuerlig har generert energi i 50 år er mye mer interessante enn oppladbare batterier.

Driftsprinsippet deres, på en måte, ligner på driften av solceller, bare i stedet for solen er energikilden i dem isotoper med betastråling, som deretter absorberes av halvlederelementer.

I motsetning til gammastråling er betastråling praktisk talt ufarlig. Det er en strøm av ladede partikler og er lett skjermet av tynne lag med spesielle materialer. Det absorberes også aktivt av luften.

I dag utføres utviklingen av slike batterier i mange institutter. I Russland kunngjorde NUST MISIS, MIPT og NPO Luch sitt felles arbeid i denne retningen. Tidligere ble et lignende prosjekt lansert av Tomsk Polytechnic University. I begge prosjektene er hovedstoffet nikkel-63, oppnådd ved nøytronbestråling av nikkel-62-isotopen i en atomreaktor med videre radiokjemisk prosessering og separasjon i gassentrifuger. Den første prototypen av batteriet skal være klar i 2017.

Imidlertid er slike beta-voltaiske strømforsyninger laveffekts og ekstremt dyre. Når det gjelder en russisk utvikling, kan den estimerte kostnaden for en miniatyrkraftkilde være opptil 4,5 millioner rubler.

Nickel-63 har også konkurrenter. For eksempel har University of Missouri eksperimentert med strontium-90 i lang tid, og miniatyr beta-voltaiske batterier basert på tritium kan finnes kommersielt. Til en pris på rundt tusen dollar er de i stand til å drive ulike pacemakere, sensorer eller kompensere for selvutlading av litiumion-batterier.

Eksperter er rolige foreløpig

Til tross for tilnærmingen til masseproduksjon av de første natriumbatteriene og aktivt arbeid med grafenstrømforsyninger, spår ikke industrieksperter noen revolusjoner de neste årene.

Selskapet Liteko, som opererer under Rusnanos fløy og produserer litiumionbatterier i Russland, mener det ikke er noen grunner til en nedgang i markedsveksten så langt. "Den jevne etterspørselen etter litium-ion-batterier skyldes først og fremst deres høye spesifikke energi (lagret per enhet av masse eller volum). I følge denne parameteren har de ingen konkurrenter blant de oppladbare kjemiske strømkildene som produseres i serie for øyeblikket." kommentarer i selskapet.

Imidlertid, i tilfelle kommersiell suksess for de samme natrium poadBit-batteriene, kan markedet formateres om i løpet av få år. Med mindre eierne og aksjonærene ønsker å tjene ekstra penger på den nye teknologien.