Новые светодиодные матрицы реагируют на жесты и заряжаются от света


На новой светодиодной матрице можно писать с помощью лазерной указки.
На новой светодиодной матрице можно писать с помощью лазерной указки.

Учёные из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (University of Illinois at Urbana-Champaign) и корейского Научно-исследовательского института электроники и телекоммуникаций (кор. 한국전자통신연구원) создали новые светодиодные матрицы, которые могут не только излучать, но и регистрировать поступающий свет. Однажды эта технология может привести к появлению гаджетов, способных автоматически подстраивать яркость под погодные условия, заряжаться от окружающего света и реагировать на жесты. Результаты исследования опубликованы в журнале Science. (далее…)

Новый водородный автобус Toyota может работать и как внешний источник питания


Автобус Toyota на водородных топливных элементах
Автобус Toyota на водородных топливных элементах.

На днях компания Toyota объявила, что начнёт в следующем году, в преддверии летних Олимпийских игр в Токио 2020 года, продажи автобусов, работающих на водородных топливных элементах. Эта новость сама по себе может и не так уж интересна — во многих городах по всему миру имеются автопарки водородных автобусов — но у этого автобуса есть замечательная особенность: в чрезвычайной ситуации он может также работать в качестве мощного внешнего источника питания. (далее…)

Растущий рынок электромобилей повышает спрос на литий


Литий выглядит вот так
Литий выглядит вот так.

Рынок электрических автомобилей все ещё мал, но их производство быстро растёт. Так, Tesla намерена перейти от производства 80 000 автомобилей в 2016 году до 500 000 к 2018 году и строит для достижения этой цели огромные «гигафабрики» по производству батарей. На некоторых рынках ожидается значительный рост владения электромобилями, прежде всего это Китай, в отношение которого предсказывается, что к 2020 году на его дорогах будут ездить пять миллионов автомобилей с литиевыми батареями.

Литий — лёгкий, химически активный металл, месторождения которого находятся в солевых отложениях в Южной Америке, Австралии и Китае, занимает центральное место в производстве литий-ионных батарей. Технология, использующая литий, делает возможной быструю перезарядку смартфонов и играет ключевую роль в производстве батарей намного большего размера, дающих энергию электрическим автомобилям. (далее…)

Новый материал генерирует электричество за счёт движения и солнечной энергии


Кусок нового материала питает электронные часы.
Повязка из нового материала питает электронные часы.

Ткани, генерирующие электричество во время движения, — не новинка, они существуют уже несколько лет. Теперь учёные из Технологического института Джорджии (Georgia Institute of Technology), Чунцинского университета (кит. 重慶大學) и китайского Национального центра нанонауки и технологии (кит. 国家纳米科学中心, англ. National Center for Nanoscience and Technology, NCNST) разработали материал, который получает энергию и за счёт трения, и за счёт воздействия солнечного света. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Energy.

Учёные надеются, что однажды из этой ткани можно будет шить одежду, питающую смартфоны и другие устройства. Профессор Технологического института Джорджии Чжун Линь Ван (Zhong Lin Wang) и его коллеги использовали обычный коммерческий ткацкий станок. На нём они сплели вместе солнечные элементы, сделанные из лёгких полимерных волокон, и волоконные трибоэлектрические наногенераторы. Используя трибоэлектрический эффект и электростатическую индукцию, генераторы производят электричество из механических движений, таких как кручение, скольжение и вибрация. Сбор солнечной энергии обеспечивают вплетённые в материал фотоэлектроды. (далее…)

Новые батарейки можно глотать


Bettinger Research Group под руководством Кристофера Беттингера (на фото) занимается разработкой съедобной электроники.
Bettinger Research Group под руководством Кристофера Беттингера (на фото) занимается разработкой съедобной электроники.

Учёные из университета Карнеги — Меллон (Carnegie Mellon University) разработали нетоксичные съедобные батареи на основе пигмента меланина. Они представили новую разработку на 252 национальной встрече-выставке Американского химического общества (American Chemical Society).

«Люди десятилетиями ждали, что однажды у нас появятся съедобные электронные устройства для диагностики и лечения, — говорит Кристофер Беттингер (Christopher Bettinger), один из авторов исследования. — Но если вы собираетесь использовать их ежедневно, вам нужно подумать о том, что они могут быть токсичными». Около двадцати лет назад учёные разработали эндоскопическую капсулу со встроенной видеокамерой. После того, как пациент проглатывает её, она проходит по желудочно-кишечному тракту, делает снимки и через несколько часов выводится из организма. Этот способ позволяет получить изображения участков ЖКТ, недоступных традиционному эндоскопу. Если использовать капсулу однократно, риск того, что она застрянет в желудочно-кишечном тракте, очень мал. Однако если пациент глотает её часто, шансы, что что-то пойдёт не так, увеличиваются.

Эта видеокапсула и некоторые другие имплантируемые устройства, в частности кардиостимуляторы, работают от батарей, содержащих токсичные компоненты. Для маломощных приборов, которые требуют частого использования, идеальным вариантом были бы нетоксичные разлагаемые источники питания. Чтобы минимизировать ущерб от таких батарей, учёные решили использовать компоненты природного происхождения. Пигменты меланины содержатся в коже, волосах и радужной оболочке глаза, они поглощают ультрафиолетовые лучи и тем самым защищают ткани от лучевого повреждения. Кроме того, они связывают ионы металлов. «Мы подумали, что по сути это батарейка», — объясняет Беттингер. (далее…)

Новый метод изучения процессов внутри аккумуляторов (и не только их)


Химические и фазовые изменения внутри аккумулятора в процессе заряда.
Химические и фазовые изменения внутри аккумулятора в процессе заряда.

Новый пятимерный рентгеновский метод визуализации внутреннего состояния аккумуляторов в процессе зарядки и разрядки разработали учёные и инженеры из Брукхейвенской национальной лаборатории (Brookhaven National Laboratory, BNL). Для томографии вращающегося образца используется рентгеновское излучение различных энергий, что позволяет построить пятимерную (три пространственных измерения плюс время и энергия) визуализацию процессов, происходящих внутри аккумулятора. Метод позволяет отслеживать ход химических реакций в аккумуляторах в рабочих условиях. Статья об исследовании опубликована 12 августа в журнале Nature Communications. (далее…)

Сайты и приложения манипулируют пользователями, отслеживая состояние батарей


Когда батарея почти разряжена, клиент склонен быстрее соглашаться на более дорогие предложения онлайновых  продавцов товаров и услуг
Когда батарея почти разряжена, клиент склонен быстрее соглашаться на более дорогие предложения онлайновых продавцов товаров и услуг.

Исследователи из Принстонского университета (Princeton University) Стив Инглхард (Steve Engelhard) и Арвинд Нараянан (Arvind Narayanan) рассказали, как один из элементов HTML5, Battery Status API, используется для слежки за пользователями.

Ещё в 2015 году исследователи из Стэнфорда доказали, что, полагаясь на данные об использовании батареи в телефоне, можно следить за пользователями. Теперь похожее исследование представили специалисты из Принстона, обнаружившие, что Battery Status API может использоваться для выяснения, на какие сайты заходит пользователь. (далее…)

Какое будущее обещают патенты. Инфографика


Какое будущее нам обещают патенты?

Витамин для проточного аккумулятора


Экспериментальная проточная батарея
Экспериментальная проточная батарея.

Учёные Гарварда развивают технологию проточных аккумуляторов. Вдохновившись формулой витамина B2, они нашли совершенно новый класс высокопроизводительных органических молекул, которые могут быть основой безопасного способа хранения электричества, полученного от непостоянных источников, таких как солнечные панели и ветрогенераторы.

Предыдущим успехом команды была разработка мощной проточной батареи, в которой энергия сохраняется с помощью хинонов и жёлтой кровяной соли (ранее для этого использовались ионы ванадия, дорогого и токсичного металла). Это стало прорывом, обеспечившим высокоэффективным, негорючим, нетоксичным, не вызывающим коррозии и недорогим химическим веществом проект по созданию мощного и дешёвого устройства хранения электроэнергии. (далее…)

Микробный топливный элемент — энергия из мочи


Изобретатели инновационного топливного элемента
Изобретатели инновационного топливного элемента: аспирант Джон Чулер (Jon Chouler), старший преподаватель кафедры химической иннженерии доктор Мирелла Ди Лоренцо (Dr. Mirella Di Lorenzo), старший преподаватель кафедры химии доктор Петра Кэмерон (Petra Cameron).

Исследователи из университета Бата (Великобритания) разработали миниатюрный топливный элемент, генерирующий электроэнергию из мочи.

Возможно, что уже в ближайшем будущем это устройство послужит прототипом для создания альтернативных источников электроэнергии — микробных топливных элементов — одновременно и дешёвых, и экологически чистых, работающих без использования ископаемых видов топлива и без связанных с этим выбросов парниковых газов.

Микробный топливный элемент — устройство, которое использует естественные биологические процессы «электрических» бактерий для переработки энергии химических связей органических веществ в электричество. Такой топливный элемент может быть эффективным и относительно дешёвым, а отходов, по сравнению с другими способами выработки электроэнергии, производит совсем мало.

Моча, попав в микробный топливный элемент, спровоцирует деятельность бактерий, вырабатывающих электричество. Энергия может быть использована непосредственно для питания электротехнических устройств или сохранена в аккумуляторах. (далее…)

В Швейцарии разработана концепция инфраструктуры для быстрой зарядки электромобилей


Два пистолета
Электромобили пока значительно уступают машинам с ДВС в скорости пополнения запаса хода.

Одним из главных ограничений, которые препятствуют развитию электромобилей и не позволяют в полной мере конкурировать с традиционными автомобилями, является время, необходимое для подзарядки батарей. Исследователи Федеральной политехнической школы Лозанны предложили решение, которое позволит обеспечить быструю зарядку, не вызывая чрезмерной нагрузки на электрическую сеть.

Автомобиль с дизельным двигателем за полторы минуты заправляется топливом, которого достаточно для поездки на тысячу километров. Электромобили, заряжающиеся на специальных зарядных станциях, например, Tesla Supercharger мощностью 120 кВт, за это же время пополняют запас хода на 15 км. Процесс можно ускорить с помощью сверхмощных зарядных станций, но столь быстрая зарядка потребует мегаваттных расходов энергии, что приведёт к катастрофической нагрузке на электросети.

Решение, предложенное швейцарскими специалистами, заключается в создании буферных хранилищ энергии, которые могут заряжать электромобили, будучи отключёнными от общей энергосети. Промежуточный накопитель использует литий-ионные аккумуляторные батареи, которые заряжаются постоянно, не превышая относительно небольшой порог пиковой мощности. При этом для зарядки можно использовать источник электроэнергии со средним напряжением, таким которое используется в региональных электросетях, или даже с низким напряжением — таким же, как у конечных потребителей. Это позволит существенно снизить необходимые инвестиции. (далее…)

Британские учёные предлагают писать в носки


Кадр из фильма «Дюна»
Кадр из фильма «Дюна».

Группа сотрудников Университета Западной Англии разработала носок, в который можно пописать. И даже нужно — в случае опасности. Их разработка представляет собой оригинальную энергетическую установку, которая вырабатывает электричество из веществ, содержащихся в моче. Похожий процесс сбора мочи с помощью специального костюма описан в цикле Фрэнка Герберта «Хроники Дюны», с той разницей, что бристольские учёные используют влагу для генерации электричества, а на пустынной планете Дюна из неё методом фильтрации получалась чистая вода.

Необычные носки содержат ряд мягких силиконовых трубок, выстилающих пятки, которые ведут к маленьким микробным топливным элементам, расположенным около лодыжки. При ходьбе моча механически прокачивается из камеры объёмом 640 мл сквозь силиконовые трубы в топливные элементы, где колонии бактерий преобразовывают жидкие питательные вещества в электрический заряд.

В результате получается не слишком большое количество энергии, но британские учёные распорядились ей с толком: носки каждые две минуты транслируют по радио фразу «World’s first wearable MFC» («первые в мире носимые микробные топливные элементы»).

Носки пока не готовы к производству, так как разработчикам не удалось решить небольшую, но важную проблему — как, собственно, собирать мочу. Но как только этот вопрос будет улажен, носки смогут найти применение в различных областях — от военных операций до медицинских процедур. Так, во всяком случае, полагают авторы работы. Результаты своих трудов они опубликовали в журнале Bioinspiration & Biomimetics.

Тесла бесплатно предоставит зарядные устройства для клиентов Airbnb


Tesla & Airbnb
При отборе заявок Tesla отдаёт предпочтение роскошным вариантам размещения: едва ли владельцы автомобилей стоимостью от 70 000 долларов будут выбирать коттеджи среднего и нижнего сегмента.

Производитель электромобилей Tesla и площадка по размещению предложений об аренде жилья Airbnb объединили усилия в рамках совместного проекта. Автопроизводитель намерен бесплатно предоставить устройства для быстрой подзарядки электромобилей в более чем 100 точек Airbnb на западном побережье США. Цель программы — избавить наиболее состоятельных клиентов Airbnb от проблемы, где и когда подзаряжать аккумуляторы своей машины.

Уже сейчас на сайте Airbnb насчитывается 14 вариантов размещения в штате Калифорния, оборудованных настенными коннекторами для машин «Тесла». Средняя стоимость этих апартаментов весьма высока — 565 долларов за ночь, и это не случайно. Tesla заинтересована в том, чтобы оснастить своим оборудованием наиболее престижные коттеджи, поскольку выпускаемые ею автомобили недёшевы и предназначены для обеспеченных людей. Airbnb ведёт приём заявок, к которым предъявляются следующие требования: сдаваться должно владение целиком, количество уже осуществлённых бронирований не может быть меньше пяти, а средний рейтинг должен составлять не меньше 4 звёзд. Выполнение этих условий не гарантирует подтверждение заявки — итоговое решение остаётся за автопроизводителем. Владельцам жилья тоже придётся вложиться: оплатить установку оборудования нужно самостоятельно, и стоимость работ может составить от 200 до 900 долларов. (далее…)

Водородный топливный элемент для смартфона


Смартфон
Прототип смартфона с водородным топливным элементом заправляется через гнездо наушников. Предполагается, что серийные модели будут иметь гнездо для сменных картриджей.

Британская технологическая компания Intelligent Energy создала прототип смартфона, работающего на водородном топливном элементе. Длительность работы устройства с таким питанием составляет порядка недели на одной заправке.

Основой прототипа послужил Apple iPhone 6, в корпус которого было добавлено оборудование, превращающее в электричество энергию реакции водорода с кислородом. Штатный аккумулятор остался на своём месте. Внешний вид телефона почти не изменился — появилось лишь небольшое отверстие для выхода водяного пара, образующегося в ходе реакции.

Генри Винанд (Henri Winand), исполнительный директор Intelligent Energy, комментируя разработку, сказал: «Нам удалось создать миниатюрный топливный элемент, мы можем установить его на уже существующее шасси, без переделок, сохранив аккумуляторную батарею. Это большой шаг, потому что если вы предлагаете новую технологию, вы должны дать людям то, что они примут».

Следующий этап работы над новым топливным элементом — разработка сменного картриджа для заправки телефона. Представители компании считают, что технология будет готова для коммерческого внедрения уже через два года.