Category: технологии

Category was added automatically. Read all entries about "технологии".

Дешевая батарея с быстрой зарядкой для автомобиля.

Команда ученых их США разработала литий-железо-фосфатную батарею с запасом хода 400 км, которую можно полностью зарядить за 10 минут. Ресурса нового аккумулятора хватит на 3,2 млн км, что эквивалентно примерно 100 годам эксплуатации обычного частного автомобиля.

«Мы разработали довольно хитроумную батарею для серийных электромобилей, - заявил профессор Ван Чаоян из Университета штата Пенсильвания. – Больше не нужно беспокоиться о запасе хода, кроме того, эта батарея получилась недорогой».

Вдобавок, утверждают разработчики, нового аккумулятора хватит на 3,2 млн км.

Ключевой элемент долгого срока службы и ускоренной зарядки аккумулятора – способность быстро нагреваться до 60 градусов Цельсия, а затем охлаждаться, когда батарея не работает. Это позволяет уменьшить габариты и массу аккумулятора.

В аккумуляторе используется технология самонагревания, разработанная в лаборатории профессора Вана в недавнем прошлом, сообщает сайт университета. Тонкая никелевая фольга соединена одним концом с отрицательным полюсом, а другой выведен наружу для создания третьего полюса. Движение электронов быстро нагревает фольгу и внутренности батареи. Как только температура достигает 60 градусов С, переключатель открывается, и аккумулятор готов для быстрого заряда или разряда.

Изобретатели предполагают, что с помощью современных методов они могли бы использовать в этой батарее недорогие материалы для катода и анода, а также безопасный, низковольтный электролит. Катод они предлагают делать из стабильного литий-железо-фосфата, который не содержит дорогостоящего кобальта. Анод – из графита, также безопасного, недорогого и легкого материала.

Благодаря технологии самонагревания можно не беспокоиться по поводу неравномерного распределения лития на аноде, что может приводить к появлению опасных дендритов, считают ученые. По их расчетам, такая батарея может обеспечить 40 кВт*ч емкости и 300 кВт по мощности , и будет заряжаться не более 10 минут. Электромобиль с таким аккумулятором разгонится с 0 до 100 км/ч за три секунды.

Использованы уже существующие технологии , поэтому проблем с внедрением быть не должно.

https://www.techsurf.ru/dieshievaia-batarieia/

22 октября 1938г.Честер Карлсон продемонстрировал аппарат для получения копий бумажных документов.

У любого великого изобретения есть своя предыстория. Обычно открытию предшествует что-то совсем с ним не связанное. Упало на голову Исаака Ньютона спелое яблоко, набило физику шишку. Поднял Ньютон яблоко, надкусил, а потом подумал: а что это оно вниз упало, а не в сторону или вверх? Так был открыт закон всемирного тяготения…

С ксероксом, то есть копировальным аппаратом, название которого давно стало именем нарицательным, произошло примерно то же. Идея этой штуки пришла в голову Честеру Флойду Карлсону в рабочее время, когда он проявлял фотоотпечатки документов. Вроде бы ничего, что могло бы навести его на изобретение, не происходило. Самая что ни на есть рутина рядового фотолаборанта. А поди ж ты, придумал новую технологию.

Впрочем, начнем с самого начала, тем более что речь идет о человеке необыкновенном. А именно — о необыкновенно талантливом, необыкновенно скромном и необыкновенно… бедном. Большую часть жизни Карлсон перебивался с хлеба на воду. И разбогател лишь на склоне лет, когда жить оставалось всего ничего.



Он появился на свет 8 февраля 1906 г. в Сиэтле, штат Вашингтон, США, в семье нищего парикмахера, эмигранта из Швеции. Детства у Честера, можно сказать, не было. У отца не хватало денег даже на лицензию, поэтому он промышлял своим ремеслом цирюльника Полулегальным образом. Однако мальчишке удалось выучиться в школе и поступить в Калифорнийский технологический институт в рамках квоты на бесплатное обучение детей из бедных семей. Что само по себе говорит о выдающихся способностях юноши, ведь ему пришлось участвовать в конкурсе абитуриентов и доказывать приемной комиссии свое право на обучение.

Защитив диплом физика, Карлсон стал искать работу. Но из-за разразившейся экономической депрессии был вынужден забыть о науке и устроиться лаборантом в нью-йоркское патентное бюро. В его обязанности входило копирование документов. А технология в те времена была только одна: в темной комнате документ укладывался на фотопластинку, пластинка экспонировалась, проявлялась, а потом с нее тем же контактным способом печаталась копия документа на фотобумаге. На все про все уходило около получаса — и это на один-единственный документ. А в патентном бюро таких документов было тысячи и тысячи.

Честер, выпускник престижного института, дипломированный физик, зарабатывал сущие гроши. Денег едва хватало на то, чтобы прокормиться и снимать крошечную квартирку. Эта квартира и стала его личной лабораторией. В единственной комнате Карлсон жил, на кухне ставил свои опыты по светокопированию. Он экспериментировал с серой, которая, как известно, имеет весьма специфический запах. На него и отреагировала домохозяйка Карлсона. Она подослала к постояльцу дочь Линду:

— Честер, из вашей комнаты идет такой ужасный запах, что соседи жалуются. Какого черта вы у себя делаете?

Карлсон принялся терпеливо объяснять девушке суть своего открытия. Линда с интересом выслушала, а потом пересказала все матери. И домохозяйка (кто бы мог подумать!), что называется, прониклась и выделила Карлсону под его эксперименты отдельное помещение — небольшой сарайчик, примыкающий к соседней с домом гостинице «Астория».

Эта история получила неожиданное продолжение — Линда влюбилась в постояльца. И через некоторое время Честер и Линда стали супругами…

22 октября 1938 г. опыты Карлсона дали первый результат. Он взял отмытую от эмульсии стеклянную фотопластинку и написал на ней чернилами: 10-22-38 Astoria. (К слову, многие ошибочно полагают, что открытие было сделано в номере гостиницы «Астория », но это не так — Карлсон обозначил место эксперимента названием соседнего здания, поскольку у его сарая не было ни имени, ни адреса). Затем Честер взял отполированную металлическую пластину, покрытую тонким слоем серы, и энергично потер ее сухой хлопчатобумажной тканью. Затем сложил «бутербродом» стеклянную и металлические пластины и включил яр. Под воздействием света сера обрела электропроводность (в этом заключается проявление фотоэффекта). Подвергнутые засветке участки серного слоя металлической пластины — те, что были под свободными от букв местами стеклянного оригинала, — наэлектризовались. Карлсон выключил свет, снял стеклянную пластину, а металлическую с серным слоем посыпал ликоподием — спорами плауна (это вечнозеленое растение с чешуевидными листьями). Споры — естественный мелкодисперсный порошок, каждая частичка которого обладает ничтожно малой массой, поэтому порошок получается практически воздушным. Прижав к металлической пластине навощенную бумагу, Карлсон получил первую в мире электросветовую бумажную копию. Этот принцип применяется до сих пор — в современных ксероксах, лазерных принтерах и факсах. Вместо спор используется тонер, вместо воскового слоя — нагревательный элемент, который приваривает частички тонера к поверхности бумаги, а вместо металлического листа с серой — селеновая пластина или селеновый барабан.

Итак, начало было положено. У Честера в его сарайчике стоял рабочий прототип копировального аппарата нового типа. Осталось лишь найти инвестора для продолжения изысканий и, что было бы совсем хорошо, компанию, которая взялась бы за промышленный выпуск этой техники.
В течение последующих семи лет Карлсон, как коробейник, обходил крупные фирмы и показывал им свой опыт по ксерокопированию. Но все, что сумели разглядеть инженеры корпораций IBM, «Ремингтон», «Форд», «Локхид», «Дженерал Электрик», — так это ничтожный деревянный ящик с какими-то пластинами и настольную лампу, приспособленную в качестве осветителя. Вдобавок «это» распространяло жуткий запах тухлятины и выглядело удручающей самодеятельностью.

Устройство Карлсона произвело впечатление только на ученых Беттельского исследовательского института (город Колумбус, штат Огайо), руководство которого посчитало разработку перспективной и выделило на исследования 13 тыс. долл. Это были первые деньги за те семь лет, что Карлсон мыкался по офисам компаний. Жена Линда этого испытания нуждой не выдержала и оставила Честера. Больше он не женился, полагая, что не имеет права подвергать пытке бедностью никого, кроме себя…

В апреле 1945 г. в номер институтского кампуса в Колумбусе, в котором жил Карлсон, пришло письмо из Рочестера (штат Нью-Йорк). Некая компания Haloid, выпускавшая фотоматериалы и безуспешно конкурировавшая на этом поле с Eastmen Kodak, в лице президента Джо Уилсона просила согласия на встречу. Карлсон пригласил его в лабораторию. Прибывшему Уилсону Честер представил свой усовершенствованный аппарат. И президент компании Haloid самолично наштамповал на нем кучу всяких бумаг. Результатом стали деньги — еще несколько тысяч долларов инвестиций в исследования Честера.

Затем руководство института поняло, что изобретение Карлсона может стать востребованным коммерческим продуктом и принести людям пользу, и выделило под его опыты специализированную лабораторию. Сотрудников собирали по всем вузам США. Заманивали «секретными космическими технологиями », что в конце 1940-х срабатывало стопроцентно. А когда обман открылся, то соискатели… сами попросили оставить их в лаборатории Честера Карлсона — интересно же!

В 1950 г. был построен первый серийный аппарат. Примерно тогда же возникло и его название. С ним долго мучились, перебирая разные варианты. Наконец, обратились на соседнюю кафедру древних языков. И профессор языкознания сказал: «Печать сухая? Греки обозначали сухость словом «ксерос». Слова «письмо, писать» на древнегреческом — «графеин»… Назовите свой аппарат «ксерография». Название понравилось. Но кто-то заметил, что «ксерография» более подходит для названия технологии в целом. А для аппарата лучше подойдет… «ксерокс».
Первый ксерокс Карлсона был громоздкой машиной в деревянном корпусе, к тому же достаточно дорогой. В качестве офисной копировальной машины такая конструкция не годилась. И пропасть бы изобретению втуне, да им заинтересовались полиграфисты. Оказалось, что подготовка офсетных форм посредством технологии ксерокопирования дешевле почти в десять раз традиционной технологии — отливки литер. Офсетная печать и спасла новую технологию.

Первый автоматический ксерокс был выпущен в 1960 г., когда Честеру уже стукнуло 54 и спустя целых 22 года после изобретения Карлсона. Он включался всего одной кнопкой. Генеральный менеджер компании Xerox на публичной презентации заявил, чтомашина настолько проста, что «даже я смогу на ней работать». И в доказательство вставил в аппарат белый лист бумаги и оригинал, нажал кнопку и получил… такой же белый лист бумаги.

Менеджера чуть не хватил удар. Но тут подбежал начальник пресс-службы и… перевернул оригинал. Все получилось — ксерокс выдал копию идеального качества. Несчастный генеральный менеджер только пролепетал: «Нельзя взваливать на менеджеров такие сложные задачи…»

И — дело пошло. Всего за несколько лет производства Честер Карлсон и еще 17 учредителей компании заработали миллионы долларов. Следом за ксероксом компания разработала и выпустила на рынок первый аппарат факсимильной связи — предшественника современного факса с лазерной печатью. Спрос на ксероксы был колоссальным.

В 1968 г. компания Xerox закончила строительство головного офиса — небоскреба в городе Рочестер, штат Нью-Йорк. 19 сентября у его подножия собралась толпа приглашенных, чтобы торжественно поднять американский флаг. Но тут из помещения выбежал служащий отдела по связям с общественностью. Он протянул одному из руководителей компании бланк телеграммы. На нем было написано: «Только что в Нью-Йорке скончался Честер Карлсон. Он заснул во время киносеанса в «Фестивал Тиэтр», что на углу 5-й авеню и 57-й улицы. И не проснулся».
Честер Карлсон не оставил наследников. У него не было семьи. Только вот эта компания и изобретенная штука под названием «ксерокс»…

Есть технологии, без которых невозможно представить наше сегодняшнее бытие. Ксерокопирование — одна из них. И этой технологии еще жить и жить — даже в наш цифровой век, когда бумаг становится все меньше, а документы стремятся переселиться в неосязаемую виртуальную реальность.
Всегда найдется бумага, которую надо скопировать.

https://upload.facebook.com/granit.nayki/posts/4594385357299352?__tn__=K-R

Решена проблема, мешавшая чипам в смартфонах стать мощнее в 1000 раз.

Команда инженеров из Университетского колледжа Лондона (UCL) разработала новый подход к созданию нейронных сетей на основе мемристоров, работающих практически без ошибок. До сих пор считалось, что применение мемристоров и безошибочность вычислений при построении нейронных сетей несовместимы. Переход систем ИИ с транзисторной аппаратной базы на мемристоры увеличит энергоэффективность ИИ в 1000 раз, а это приведет к быстрому появлению мощных нейроморфных чипов практически везде — от смартфонов до промышленных систем.

Ученые давно выяснили, что система, в которой используются мемристоры для создания искусственных нейронных сетей, как минимум в 1000 раз более энергоэффективна, чем аппаратная платформа на основе транзисторов. Но перейти на нее не удавалось — она была сильнее подвержена ошибкам. Точность результатов системы на мемристорах значительно уступала точности такой же системы на транзисторах.

Команда из UCL придумала, как решить эту проблему и проведенное моделирование подтвердило, что оно верное, сообщает Tech Xplore. Решение оказалось удивительно простым. Ученые заставили мемристоры работать в нескольких подгруппах нейронных сетей и усреднили их вычисления. Таким образом, общая производительность незначительно снизилась, но количество ошибок сократилось практически до нуля.

Кроме того, ученые протестировали подход на нескольких типах мемристоров и обнаружили, что точность растет при использовании любой модели, независимо от материала или технологии изготовления.

Появление мемристических нейронных сетей или нейроморфных чипов с энергоэффективностью в 1000 и более раз выше, чем у текущих транзисторных систем, позволит эффективно обучать нейронные сети вообще без подключения к внешним ресурсам. Их внутренних ресурсов будет для этого достаточно. Очевидно, что эта возможность перевернет не одну индустрию.

И ресурс этот обеспечивает сама природа мемристоров — их еще называют «резисторы с памятью», так как они помнят количество электрического заряда, протекавшего через них даже после выключения. При этом мемристоры работают не только в двоичном коде, состоящем из нулей и единиц, но и на нескольких уровнях от нуля до единицы одновременно. Это означает, что каждый бит может вместить больше информации. А с учетом того, что оперативные данные обрабатываются и хранятся в одном месте, их не нужно при проведении расчетов постоянно отправлять в память и извлекать из нее, все это на порядки увеличивает эффективность таких систем по сравнению с транзисторами.

Авторы проекта утверждают, что на данном этапе их ИИ сравнялся с уже существующими нейросетями и выполняет задачи на том же уровне, но это только начало перспективной разработки. Ученые обещают построить первую функционирующую модель на основе мемристоров в течение трех лет.

https://hightech.plus/2020/08/30/reshena-problema-meshavshaya-chipam-v-smartfonah-stat-moshnee-v-1000-raz