İçindekiler:

TOP-9 geleceğin çığır açan enerji tasarrufu teknolojileri
TOP-9 geleceğin çığır açan enerji tasarrufu teknolojileri

Video: TOP-9 geleceğin çığır açan enerji tasarrufu teknolojileri

Video: TOP-9 geleceğin çığır açan enerji tasarrufu teknolojileri
Video: Sadece Japonya’da Olan 29 Şey 2024, Mart
Anonim

Bilim ve teknolojinin taze haberleri. Bilim adamlarının en son keşiflerini, teknik incelemeleri, internetten en son haberleri ve yüksek teknolojiyi yayınlıyoruz.

Yeni güneş pili verimlilik rekoru kırdı

Perovskit güneş pillerini silikon güneş pillerinin üzerine yerleştirmek, kullanılan güneş ışığı miktarını artırmanın bir yoludur.

Yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak güneş fotovoltaik hücrelerinin kullanımı, teknoloji daha verimli ve daha ucuz hale geldikçe artıyor.

Perovskit güneş pillerini silikon pillerin üzerine yerleştirmek, kullanılan güneş ışığı miktarını artırmanın bir yoludur ve şu anda Avustralya Ulusal Üniversitesi'ndeki araştırmacılar bu tandem güneş pilleri için bir verimlilik rekoru kırdılar.

Araştırmacılar, perovskit ve silikon bazlı yeni güneş pillerinin güneş ışığını enerjiye dönüştürmede %27.7 verimlilik elde ettiğini söylüyorlar. Bu, teknolojinin sadece beş yıl önce üretebileceğinin iki katından fazla (yüzde 13,7) ve bu, iki yıl önceki raporlardan iyi bir adım - yüzde 25,2.

İlginç bir şekilde, teknoloji, yüzde 20 verimlilik işareti civarında seyreden, piyasada bulunan çoğu güneş panellerinden daha iyi performans gösteriyor. Yalnızca silikon bazlıdırlar ve önümüzdeki birkaç yıl içinde maksimum sınırlarına ulaşmaları beklenmektedir.

Hem silikon hem de perovskit güneş ışığını enerjiye dönüştürmekte iyidir, ancak birlikte daha da iyi çalışırlar. Bunun nedeni, iki malzemenin farklı dalga boylarındaki ışığı emmesidir - silikon esas olarak kırmızı ve kızılötesi ışığı toplarken, perovskite yeşil ve mavide uzmanlaşmıştır.

Bundan en iyi şekilde yararlanmak için araştırmacılar, silikon olanların üzerine yarı saydam perovskit hücreleri yığıyorlar. Perovskite ihtiyacı olanı alır, diğer dalga boyları ise silikona filtrelenir.

Bilim adamları, teknolojinin hızla yaklaşmasıyla birlikte verimliliği daha da artırmak için çalışıyorlar. Araştırmacılara göre, seri üretim için geçerli olabilmesi için verimliliğin yüzde 30 civarında olması gerekiyor ve bunun 2023 yılına kadar gerçekleşmesi bekleniyor.

Yeni 3D görüntüleme sistemi tek fotonları yakalayabilir

Yeni teknoloji, tek fotonlu gürültü azaltmanın ilk gerçek gösterimidir.

Stevens Institute of Technology'deki araştırmacılar, mevcut teknolojiden 40.000 kat daha keskin görüntüler oluşturmak için ışığın kuantum özelliklerini kullanan bir 3D görüntüleme sistemi oluşturdular. Keşif, LIDAR sisteminin sürücüsüz otomobillerde ve uydu haritalama sistemlerinde, uzayda iletişimde vb. etkin kullanımının önünü açıyor.

Çalışma, lazerleri uzak hedeflere ateşleyen ve ardından yansıyan ışığı algılayan LIDAR ile uzun süredir devam eden bir sorunu ele alıyor. Bu sistemlerde kullanılan ışık dedektörleri, birkaç fotonun - küçük ışık parçacıklarının - ayrıntılı görüntülerini oluşturacak kadar hassas olsa da, yansıyan lazer ışığı parçalarını güneş ışığı gibi daha parlak arka plan ışığından ayırt etmek zordur.

Bilim adamları, "Sensörlerimiz ne kadar hassas olursa, arka plan gürültüsüne o kadar duyarlı hale gelirler" diyor. "Şu anda çözmeye çalıştığımız sorun bu." Yeni teknoloji, ilk olarak 2017'de önerilen Kuantum Parametrik Sıralama Modu veya QPMS adı verilen bir teknik kullanılarak tek fotonlu gürültü bastırmanın ilk gerçek gösterimidir.

Gürültülü görüntüleri temizlemek için yazılım son işlemeye dayanan çoğu gürültü filtreleme aracının aksine, QPMS, sensör seviyesinde katlanarak daha temiz görüntüler oluşturmak için egzotik doğrusal olmayan optikler kullanarak kuantum ışık imzalarını doğrular.

Arka plan gürültüsünün ortasında bilgi taşıyan belirli bir foton bulmak, bir kar fırtınasından bir kar tanesi yakalamaya çalışmak gibidir - ancak araştırmacıların başardığı şey tam olarak budur. Belirli kuantum özelliklerini, giden bir lazer ışığı darbesine damgalama ve ardından gelen ışığı filtreleme, böylece sensörün yalnızca eşleşen kuantum özelliklerine sahip fotonları algılaması için bir yöntem tanımlarlar.

Sonuç: hedefinden dönen fotonlara karşı inanılmaz derecede hassas olan, ancak neredeyse tüm istenmeyen gürültülü fotonları yok sayan bir görüntüleme sistemi. Bu yaklaşım, sinyali taşıyan her foton çok daha gürültülü fotonlar tarafından bastırılsa bile net 3D görüntüler üretir.

Çalışmanın baş yazarı Patrick Rain, “İlk foton algılamayı temizleyerek, 'gürültülü' ortamlarda doğru 3D görüntülemenin sınırlarını zorluyoruz” dedi. "Gürültü miktarını en gelişmiş görüntüleme teknolojisinin sağlayabileceğinden yaklaşık 40.000 kat azaltabileceğimizi gösterdik."

Pratik anlamda, QPMS gürültü azaltma, LIDAR'ın 30 kilometreye kadar mesafelerde doğru, ayrıntılı 3 boyutlu görüntüler oluşturmak için kullanılmasını sağlayabilir. QPMS, güneşten gelen sert parlamanın genellikle uzaktaki lazer darbelerini bastırdığı derin uzay iletişimleri için de kullanılabilir. Belki de en heyecan verici olanı, bu teknolojinin araştırmacılara insan vücudunun en hassas bölümlerine dair daha net bir görüş sunabilmesidir.

Sistem, neredeyse sessiz tek fotonlu görüntüleme sağlayarak, araştırmacıların, gözün hassas dokularına zarar vermeyecek, neredeyse görünmez, soluk lazer ışınları kullanarak insan retinasının net, son derece ayrıntılı görüntülerini oluşturmasına yardımcı olacak.

Nanouydu "Kuğu" bir güneş yelkeniyle uzaya gönderilecek

Rus nano uydusu "Lebed", bir güneş yelkeni kullanarak Dünya'nın yörüngesinden ayrılan ilk uzay aracı olabilir. Uydunun bir uçuş modeli üç yıl içinde sunulabilir ve ardından bir test uçuşu gerçekleştirilecektir.

Tekniğin, ağır tahrik motorlarının kullanımının terk edilmesi nedeniyle daha ucuz hale gelecek olan araştırma görevlerinde kullanılması planlanmaktadır - bu, yerli sondanın toplam ağırlığını azaltacaktır. Lebed ve yabancı tasarımlar arasındaki temel fark, iki kanatlı yelkenin benzersiz rotor tasarımıdır, bu da alanını on kat artırmayı mümkün kılar. Moskova Devlet Teknik Üniversitesi'nin kıdemli öğretim görevlisi olarak adlandırıldı. Üniversite tarafından patentli iki kanatlı bir döner yelken olan Bauman Alexander Popov, konuşlandırılması için bir çerçeve gerektirmeyen Swan'a kurulacak. Bilim adamı, "Bu sayede, yapının aynı ağırlığı ile alanını on kat artırmayı umuyoruz" dedi.

Popov'a göre, yeni cihaz bir fırlatma aracıyla 1.000 km yükseklikteki bir yörüngeye teslim edilecek. Bundan sonra, elektrotermal motorların - rezistojetlerin şöntlenmesiyle başlatılan kontrollü bir dönüşe başlayacaktır (gerekli enerjiyi güneş panellerinden alacaklardır). Aynı zamanda, merkezkaç kuvveti nedeniyle, uydunun her iki tarafındaki özel silindirlerden tek taraflı yansıtıcı kaplamaya sahip iki yelken fırlatılacaktır. Toplam uzunlukları yaklaşık 320 m olacaktır.

Bilim adamları, Dünya'nın uzaydan güç kaynağı sisteminin patentini aldı

Rusya Bilimler Akademisi Moskova Radyo Mühendisliği Enstitüsü, Federal Fikri Mülkiyet Hizmetinin web sitesindeki verilere göre, yörüngedeki bir güneş enerjisi santralinden Dünya'ya enerji iletmek için bir sistem için patent aldı.

Belgeye göre, bilim adamları 300 ila 1000 kilometre yükseklikte bir uzay güneş enerjisi santrali kurmayı ve bir yer alma noktası üzerinde uçarken, elektrik santralinin pillerinde biriken enerjiyi mikrodalgalar kullanarak iletmeyi öneriyorlar.

Aynı zamanda, bir güneş enerjisi santrali oluşturma fikrinin ilk kez öne sürüldüğü Rus patentinde, 1971 tarihli benzer bir Amerikan patenti belirtilmiştir. Daha sonra, santralin 36 bin kilometre yükseklikte bir jeostatik yörüngeye yerleştirilmesi önerildi; bu, pratik olarak her zaman Dünya yüzeyinin aynı bölümünün üzerinde olmasına izin verecek ve böylece Dünya'ya sürekli bir enerji aktarımı sağlayacaktır.. Ancak bu durumda alıcı istasyonun ekvatorda bulunması gerekir. Rus önerisi, dünyanın diğer bölgelerine enerji transferini mümkün kılıyor.

2018 yılında, Shvabe holdinginin ilk genel müdür yardımcısı Sergei Popov, RIA Novosti ile yaptığı röportajda, Rus bilim adamlarının güneş enerjisini dünyanın bu bölgelerine iletebilecek bir tekrarlayıcı aynalı yörünge lazeri geliştirdiğini söyledi. Arktik de dahil olmak üzere enerji santralleri inşa etmenin imkansız veya son derece zor olduğu Dünya.

Tanıma sistemi, drone'ların 10 kat daha hızlı uçmasını ve çarpmamasını sağlayacak

Zürih Üniversitesi'nden (İsviçre) mühendisler, dronlar için temelde yeni bir çarpışma önleme sistemi sundular - henüz dünyada daha hızlı ve daha doğru bir şey yok. Birçok ticari insansız sistemde olduğu gibi 20-40 milisaniyelik reaksiyon hızlarının, yüksek hızlı uçan droneların güvenli hareketini organize etmek için yeterli olmadığı gerçeğinden yola çıktılar. İsviçreliler, beyin çocuklarının yeteneklerini göstermek için fedai oyununu kullandı ve dronlara üzerlerine uçan topları ustaca atlatmayı öğretti.

Drone'ların engellere tepki verme süresiyle ilgili sorunun iki kökü vardır. Birincisi, uçan araçların yerdekilere kıyasla yüksek hareket hızı. İkincisi, yerleşik sistemlerin durumu analiz etmek ve paraziti tanımak için zamana sahip olmaması nedeniyle zayıf bilgi işlem gücü. Çözüm olarak, mühendisler sensörleri "olay kameraları" ile değiştirerek reaksiyon hızını 3,5 milisaniyeye çıkardı.

Olay kamerası yalnızca çerçevedeki tek tek piksellerin parlaklığındaki değişikliklere tepki verir ve diğerlerini yok sayar, bu nedenle statik veya hareketsiz bir arka plana karşı hareketli bir nesneyi algılamak için çok az bilgiyi işlemesi gerekir. Bu nedenle yüksek reaksiyon hızı, ancak pratik deneyler sırasında ne mevcut dronların ne de kameraların kendilerinin bu amaç için uygun olmadığı ortaya çıktı. İsviçreli mühendislerin meziyeti, quadcopter'ların hem kameralarını hem de platformunu yeniden yapmaları, ayrıca gerekli algoritmaları geliştirmeleri, hatta yeni bir sistem oluşturmalarıdır.

Fedai oynarken, vakaların% 90'ında böyle bir sisteme sahip bir drone, 10 m / s hızında, sadece 3 m mesafeden atılan bir toptan kaçmayı başarır. Ve bu sadece varlığında bir kamera, eğer parazitin boyutu önceden biliniyorsa - iki kameranın varlığı, parazitin tüm parametrelerini doğru bir şekilde hesaplamasına ve doğru kararı vermesine izin verir. Şimdi mühendisler, zorlu rotalarda uçarken sistemi hareket halinde test etmek için çalışıyorlar. Hesaplamalarına göre sonuç olarak İHA'lar çarpışma riski olmadan şimdiye göre on kat daha hızlı uçabilecekler.

Singapurlu bilim adamları eski lastiklerden mükemmel aerojel yapmayı öğrendiler

Singapur Ulusal Üniversitesi'ndeki bilim adamları, kullanılmış lastiklerin sadece %40'ının geri dönüşüme gitmesi nedeniyle son derece hüsrana uğradılar ve bu soruna alternatif bir çözüm bulmak için yola çıktılar. Net bir plan yoktu, sadece bir fikir vardı - kauçuğu lastik malzemesinden izole etmek ve ona yeni bir şekil vermek. Örneğin, onu gözenekli bir aerojel tabanına - hücrelerin gazla doldurulduğu hücresel bir yapıya dönüştürün.

Deneyler sırasında bilim adamları, kauçuğu yabancı maddelerden temizlemek için ince lastik parçalarını "çevre dostu" çözücüler ve su karışımına batırdılar. Daha sonra çözelti, homojen bir kütle oluşana kadar sindirildi, -50 °C'ye soğutuldu ve bir vakum odasında 12 saat liyofilize edildi. Çıktı, yoğun ve hafif bir aerojeldi.

Diğer aerojel türlerinden farklı olarak, kauçuk bazlı versiyonun birçok kat daha güçlü olduğu ortaya çıktı. Ve metoksitrimetilsilandan kaplamayı uyguladıktan sonra, aynı zamanda, gelecek vaat eden uygulama alanını hemen belirleyen suya dayanıklı hale geldi - petrol sızıntılarını ortadan kaldırmak için bir sorbent olarak. Dünün çöpü, başka bir tür atık ve kirlilikten kurtulmaya yardımcı olacaktır.

Ama hepsinden önemlisi, Singapurlu bilim adamları buluşun ekonomik yönünden memnunlar. 1 metrekarelik bir alana sahip bir kauçuk aerojel tabakasının oluşturulması. ve 1 cm kalınlık 12-13 saat sürer ve 7 dolardır. Süreç kolayca büyütülebilir ve ticari olarak çekici bir işe dönüştürülebilir. Özellikle, kaynak malzemenin muazzam rezervleri ve ucuzluğu göz önüne alındığında.

Rusya Federasyonu'nda insansız hava taksisi geliştiriliyor

Rusya'da, 500 km / s seyir hızında 500 km mesafeye yolcu taşıyabilecek insansız bir hava taksisi oluşturuluyor. İlk deneysel modelin 2025 yılına kadar oluşturulması planlanıyor, dikey kalkış ve iniş için kullanılacak.

İzvestia gazetesinin haberine göre, taşıma kapasitesi 500 kg (dört yolcu) olacak bir uçuş modelinin de üretilmesi bekleniyor.

Böyle bir hava taksisi, öncelikle nüfusu bir milyonun üzerinde olan şehirlerde ve ülkenin en büyük bölgelerinde kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Ulusal Teknoloji Girişimi'nden (NTI) geliştiriciler, Rusya'daki pist eksikliği nedeniyle aracın kullanımının alakalı hale geleceğini açıkladı.

“Aracın yüksek hızı, gemiye monte edilmiş ve bir elektrik jeneratörüne bağlı bir gaz türbini ünitesi ile sağlanacak. NTI'deki Aeronet çalışma grubunun yardımcı direktör yardımcısı Pavel Bulat, altı sabit motoru bir süper kapasitör piliyle besliyor”dedi. Ona göre, motorlar, kanat görevi gören gövdeye tamamen geri çekilecek olan kaldırma ve sürdürme fanlarını döndürecek. Kontrolün jet dümenlerle ve itme vektörü değiştirilerek yapılması planlanmıştır. Otomobilin güç elektroniği, geleneksel silikon yerine silikon karbürden yapılacak.

Gövde malzemesi de yenilikçi olacaktır. Tasarımcılar en son alüminyum ve skandiyum alaşımını kullanacaklar. Tüm Rusya Havacılık Malzemeleri Enstitüsü'nde geliştirildi. Bu hafif, tamamen metal kaynaklı bir gövde oluşturacaktır.

Toyota ve Lexus, araba hırsızlığını anlamsız kılmak için teknoloji geliştiriyor

Araba hırsızlığı, araba sahiplerinin karşılaştığı en büyük sorunlardan biridir. Alarm sistemleri bile her zaman görevleriyle başa çıkamaz, ancak üreticilerin zaten daha gelişmiş bir çözümü vardır. 2020'den itibaren, Rusya'daki tüm Toyota ve Lexus markaları, benzersiz hırsızlık önleme tanımlayıcısı T-Mark / L-Mark tarafından korunacaktır.

Tanımlayıcı, belirli bir arabanın VIN numarasıyla ilişkili, üzerine benzersiz bir PIN kodunun uygulandığı 1 mm çapında bir filmden mikro noktalara sahip bir arabanın işaretidir. Toplamda, çeşitli vücut elemanlarına ve montajlarına 10.000'e kadar bu nokta uygulanır. Toyota.ru ve lexus.ru sitelerinde "ekli" araca uygunluklarını kontrol edebilirsiniz.

İşaretlemenin kullanılması, kolluk kuvvetlerinin ve kullanılmış araba alıcılarının, otomobilin gerçek üretim tarihi, ekipmanı, markası ve motor numarası ve diğer özellikleriyle birlikte "pasaport" verilerini doğrulamasını sağlar. Üretici, tanımlayıcıları, korsanların Toyota ve Lexus otomobillerine olan ilgisini önemli ölçüde azaltan ve ikincil piyasada onlar tarafından araçların yeniden satılma olasılığını ortadan kaldırmayı mümkün kılan bir çözüm olarak konumlandırıyor.

L-Mark'ı iç pazarda alan ilk otomobil Lexus ES idi - üreticiye göre, bugüne kadar hırsızlık önleyici işaretlerle donatılmış bu sedanın hırsızlık vakası olmadı. Ayrıca, markalı araç sahipleri, hırsızlık riskine ilişkin CASCO politikasında %15'e varan indirimlere sahiptir. Rusya'daki Toyota ve Lexus markalarının yelpazesini T-Mark / L-Mark ile donatma sürecinin 2020 yılı içinde tamamlanması bekleniyor.

Süper iletkenler üzerindeki Rus elektrik motoru uçuşta test edilecek

Adını TsIAM'den uzmanlar PI Baranov, Rusya'daki ilk hibrit elektrik santralini bir elektrik motoruyla test etmek için hazırlıklara başladı. RIA Novosti, bir gün önce, bilimsel test merkezinin basın servisine atıfta bulunarak bu konuda bir haber yaptı.

Bu ayın ortasında, enstitü temsilcileri FSUE SibNIA im'i ziyaret etti. SA Chaplygin , gelecekte umut verici bir birimi test etmenin planlandığı Yak-40 üssündeki uçan laboratuvarı inceledikleri yer. Uçuş testlerinin 2 yıl içinde gerçekleşmesi bekleniyor. FPI'nin emriyle ZAO Superox tarafından oluşturulan uçağın burnundaki en son yüksek sıcaklıklı elektrik motorunun süper iletkenlere ve bir soğutma sistemine kurulması planlanıyor. Bu ünitenin, geleneksel elektrikli ekipmanlara kıyasla hibrit bir kurulumun bileşenlerinin güç yoğunluğu ve verimliliğinde somut bir avantaj sağlayabilen benzersiz bir yerli gelişme olduğunu hatırlayın.

Buna karşılık, uçan laboratuvarın "kuyruğundaki" üç motordan biri yerine, USATU tarafından geliştirilen elektrik jeneratörlü bir turboşaft gaz türbini ünitesi kurulacak. Yak-40 kabinine kontrol sistemi üniteleri ve piller yerleştirilecektir. Test mühendisleri de uçuş sırasında orada olacak. Yaklaşan testlerin ana amacı, gelecekte umut verici bölgeler arası Rus uçaklarına kurulabilecek bir hibrit enerji santralinin bir göstericisini oluşturmaktır.

Önerilen: