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電池のないガジェット

31.10.2013

米国テネシー州のヴァンダービルト大学の科学者たちは、マイクロエレクトロニクス産業で広く使用されている材料であるシリコンから作られた大容量電気コンデンサー (いわゆるスーパーキャパシター) を初めて作成しました。

シリコンは、パーソナルコンピューターの中央処理装置であれ、スマートフォンの信号プロセッサであれ、あらゆる超小型回路の基礎です。新しいスーパーキャパシタが同じ材料で構成されているという事実により、それをマイクロ回路に直接統合することが容易になると、研究の著者は述べています。

したがって、コンデンサが蓄えることができる電荷は、最新のデバイスのように個別のバッテリーではなく、マイクロ回路に直接配置されます。スーパーキャパシタは、最新のバッテリーに比べて数時間ではなく、数分で充電および放電することができ、数百万回の再充電サイクルに耐えることができます。これは、バッテリーと比較して千倍です。

これらの特性により、自動車や風力タービンなどの回生ブレーキシステムなどのアプリケーションで、活性炭から作られたスーパーキャパシタが普及しています。 - 後で使用するためにエネルギーを節約し、迅速に行う必要がある場合。ただし、スーパーキャパシタは、電荷密度の点で最新のリチウムイオン電池よりも劣っており、かなりかさばります。そのため、家電市場ではまだ普及していません。ヴァンダービルト大学の科学者は、この設計上の欠陥を解決できたと主張しています。

電荷密度を高めるために、彼らは多孔質シリコンからスーパーキャパシタを作成することを決定し、それによってイオンが蓄積する材料の表面を増やしました。対応する材料は、実験室でシリコン基板をエッチングすることによって製造されました。次に、機械工学の上級講師である Cary Pint が率いる研究者チームが、材料に数ナノメートルの厚さのグラフェン層を重ね合わせ、コーティングされていない材料と比較して電荷蓄積密度を XNUMX 桁以上増加させることを可能にしました。

研究者は、彼らの開発が消費者向けデバイスの分野で大きな展望を開くと主張しています。たとえば、ユーザーはスマートフォンやタブレットを数分で充電できるようになり、デバイスはかさばるバッテリーを含まないため、より薄く、より軽くなります。さらに、そのようなデバイスのコストは低くなると科学者は言います。

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科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：

量子もつれのエントロピー則の存在が証明された 09.05.2024

量子力学は、その神秘的な現象や予期せぬ発見で私たちを驚かせ続けています。最近、理化学研究所量子コンピューティングセンターの Bartosz Regula 氏とアムステルダム大学の Ludovico Lamy 氏が、量子もつれとそのエントロピーとの関係に関する新しい発見を発表しました。量子もつれは、現代の量子情報科学技術において重要な役割を果たしています。ただし、その構造は複雑であるため、理解と管理が困難になります。レグルスとラミーの発見は、量子のもつれが古典系と同様のエントロピー規則に従うことを示しています。この発見は、量子情報科学技術の分野に新たな視点をもたらし、量子のもつれと熱力学との関係についての理解を深めます。研究結果は、もつれ変換の可逆性の可能性を示しており、これにより、さまざまな量子技術での使用が大幅に簡素化される可能性があります。新しいルールを開く ... >>

ミニエアコンソニーレオンポケット5 09.05.2024

夏はリラックスしたり旅行したりするのに最適な時期ですが、多くの場合、暑さが耐え難い苦痛に変わることがあります。ソニーの新製品、Reon Pocket 5 ミニエアコンをご紹介します。ユーザーにとって夏をより快適にすることを約束します。ソニーは、暑い日に体を冷やすユニークなデバイス、Reon Pocket 5 ミニコンディショナーを導入しました。首にかけるだけでいつでもどこでも涼しさを楽しめます。運転モードの自動調整と温度・湿度センサーを搭載したミニエアコンです。革新的なテクノロジーのおかげで、Reon Pocket 5 はユーザーのアクティビティや環境条件に応じて動作を調整します。ユーザーはBluetooth経由で接続された専用モバイルアプリを使用して簡単に温度を調整できます。さらに、ミニコンディショナーを取り付けられる、便利な特別デザインのTシャツとショーツも用意されています。デバイスはああ、 ... >>

スターシップのための宇宙からのエネルギー 08.05.2024

新技術の出現と宇宙計画の発展により、宇宙での太陽エネルギーの生産がより実現可能になってきています。スタートアップ企業のトップである Virtus Solis は、SpaceX の Starship を使用して地球に電力を供給できる軌道上発電所を構築するというビジョンを共有しました。スタートアップ企業のVirtus Solisは、SpaceXのStarshipを利用して軌道上に発電所を建設するという野心的なプロジェクトを発表した。このアイデアは太陽エネルギー生産の分野を大きく変え、より利用しやすく、より安価になる可能性があります。このスタートアップの計画の中核は、Starshipを使って衛星を宇宙に打ち上げるコストを削減することだ。この技術的進歩により、宇宙での太陽エネルギー生産は従来のエネルギー源と比べてより競争力のあるものになると期待されています。 Virtual Solis は、Starship を使用して必要な機器を配送し、軌道上に大型太陽光発電パネルを構築することを計画しています。ただし、重要な課題の 1 つは、 ... >>

強力なバッテリーを作成する新しい方法 08.05.2024

技術の発展とエレクトロニクスの使用拡大に伴い、効率的で安全なエネルギー源を作り出すという問題はますます緊急になっています。クイーンズランド大学の研究者らは、エネルギー産業の状況を変える可能性のある高出力亜鉛ベース電池を開発するための新しいアプローチを発表した。従来の水ベースの充電式電池の主な問題の 1 つは電圧が低いことであり、そのため最新の機器での使用が制限されていました。しかし、科学者によって開発された新しい方法のおかげで、この欠点は見事に克服されました。研究の一環として、科学者たちは特別な有機化合物であるカテコールに注目しました。これは、バッテリーの安定性を向上させ、効率を高めることができる重要なコンポーネントであることが判明しました。このアプローチにより、亜鉛イオン電池の電圧が大幅に向上し、競争力が高まりました。科学者によると、このようなバッテリーにはいくつかの利点があります。彼らはbを持っています ... >>

温かいビールのアルコール度数 07.05.2024

最も一般的なアルコール飲料の 1 つであるビールは、飲む温度によって変化する独自の味を持っています。国際的な科学者チームによる新しい研究で、ビールの温度がアルコールの味の知覚に大きな影響を与えることが判明しました。材料科学者のレイ・ジャン氏が主導したこの研究では、温度が異なるとエタノールと水分子が異なる種類のクラスターを形成し、それがアルコールの味の知覚に影響を与えることが判明した。低温ではより多くのピラミッド状のクラスターが形成され、「エタノール」の辛味が軽減され、飲み物のアルコール感が軽減されます。逆に温度が上がるとクラスターが鎖状になり、アルコール感が強くなります。これは、白酒などの一部のアルコール飲料の味が温度によって変化する理由を説明します。得られたデータは飲料メーカーに新たな可能性をもたらします。 ... >>

アーカイブからのランダムなニュース

脳震盪の原因の名前 30.03.2018

頭部外傷により、脳のさまざまな領域がさまざまな周波数で振動し、脳組織が損傷します。

頭への強い打撃が脳震盪を引き起こすことは誰もが知っています。脳震盪の直接の原因は、脳自体と頭蓋骨との衝突であると考えられており、これは非常に明白なようです.

しかし、実際には、何らかの物体との直接の衝突だけでなく、たとえば、頭を強く鋭く回転させた場合にも脳震盪が発生する可能性があります。最後に、医師は、頭蓋骨損傷の損傷が表面だけでなく、脳の深部にも現れることを知っています。たとえば、脳震盪は、左右の半球を接続する神経線維の神経叢である脳梁に損傷を与える可能性があります。

一言で言えば、脳震盪のメカニズムは実際には一見したよりも複雑であり、スタンフォードの科学者はそれをより詳細に調べることにしました.

これを行うために、数十人のアメリカンフットボール選手が加速度計とジャイロスコープを装備し、マウスガードに取り付けました。マウスガードは、スポーツによる怪我から歯を保護するために歯の上に装着される柔軟なプラスチック製の特別な装置です。ゲーム内のプレイヤーは常に互いに衝突し、189 回の衝突が記録されました (そのうち XNUMX 回は実際の脳震盪に終わりました)。加速度計とジャイロスコープから収集された情報は、主に死者から収集された損傷した脳組織の状態に関するデータとともに分析されました。

頭に強い打撃を与えるたびに、脳はさまざまな周波数で振動します。 30ヘルツの周波数の振動が最も強いです。衝撃エネルギーは、ほんの一瞬しか続かないような微動によって吸収されます。

しかし、打撃が強ければ強いほど、脳には異なる振動周波数が発生し、近くにある脳領域が異なる周波数で振動するため、損傷が発生します。たとえば、人を意識不明にするほど強い打撃を受けた場合、脳の脳梁は周囲よりも頻繁に震えます。脳組織の伸縮は一斉に揺れ動き、非常に短い時間続きますが、それでも脳に問題を引き起こすには十分です.

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