Connect with us

Технологии

Вся техника скоро изменится: топ-6 устройств для хранения энергии вместо литиевых батарей

Published

on

В этой статье рассматриваем технологии, которые могли бы заменить литий-ионные аккумуляторы, и рассказывает о том, как работают современные альтернативные батареи.

Аккумуляторы играют ключевую роль в нашем повседневном использовании технологий — от смартфонов до электромобилей, они питают устройства, без которых невозможно представить современную жизнь. Литий-ионные (Li-ion) батареи, которые обеспечивают эту работу, стали популярными лишь несколько десятилетий назад. Однако в последние годы с развитием возобновляемых источников энергии и стремлением снизить экологический след, активно исследуются альтернативы литий-ионным батареям. В статье рассматриваются различные типы аккумуляторов, которые могут стать заменой литий-ионным технологиям в будущем.

Как работает литий-ионный аккумулятор

Литий-ионный аккумулятор состоит из катода (положительный электрод), анода (отрицательный электрод) и электролита, который служит средой для переноса зарядов. Когда батарея разряжается, ионы лития перемещаются от анода к катоду, создавая поток электронов, который и питает устройства. При зарядке процесс происходит в обратном порядке. Этот механизм позволяет аккумулятору многократно перезаряжаться и разряжаться, что делает его универсальным решением для различных устройств. Однако эта технология далеко не идеальна.

Почему Li-ion так проблематичен

Литий-ионные батареи имеют несколько недостатков, которые ограничивают их применение и эксплуатацию:

  1. Безопасность: Литий — высокореактивный металл, который может воспламеняться или даже взрываться при неправильной эксплуатации аккумулятора, например, при перегреве, перезарядке или коротком замыкании.
  2. Дефицит ресурсов: Литий является ограниченным ресурсом. Запасы лития сосредоточены в нескольких странах, что создает проблемы для поставок и производства аккумуляторов.
  3. Экологические проблемы: Добыча лития, кобальта и никеля требует больших усилий и негативно влияет на окружающую среду, особенно в развивающихся странах, где методы добычи нередко бывают неэтичными.
  4. Долговечность: Несмотря на возможность многократной зарядки, литий-ионные батареи теряют свою емкость со временем. После 800-1000 циклов зарядки (примерно 2-3 года) их эффективность значительно снижается, что требует либо замены батареи, либо покупки нового устройства.

Лучшие альтернативы литий-ионным аккумуляторам

С учетом всех вышеупомянутых проблем, многие компании и ученые ищут альтернативные технологии, которые могут стать основой для новых решений в электромобилях и бытовой электронике. Вот несколько обещающих технологий:

Натрий-ионные аккумуляторы

Натрий-ионные батареи работают по аналогичному принципу, что и литий-ионные, но вместо лития в них используются ионы натрия. Это важно, потому что натрий гораздо более распространен, а его добыча и транспортировка проще и дешевле. Однако ионы натрия крупнее, чем лития, что снижает плотность энергии и делает эти аккумуляторы менее эффективными в сравнении с Li-ion, особенно для таких приложений, как электромобили.

Литий-серные аккумуляторы

Литий-серные (Li-S) батареи используют серу вместо кобальта, что снижает стоимость производства и увеличивает плотность энергии. Однако пока существует проблема с их быстрой деградацией. Исследования ведутся для улучшения этой технологии, однако пока она не является практичной для массового использования.

Твердотельные аккумуляторы

Твердотельные батареи используют твердый электролит вместо жидкого, что делает их менее опасными и более устойчивыми к высокой температуре. Такие аккумуляторы могут иметь большую плотность энергии и более быстрое время зарядки. Твердотельные аккумуляторы привлекают внимание в автомобильной промышленности, особенно для электромобилей. Например, компания Samsung SDI заявила, что к 2027 году выйдет на массовое производство таких батарей.

Водородные топливные элементы

Водородные топливные элементы — это не перезаряжаемые аккумуляторы, но они тоже являются альтернативой для электропитания. Они используют водородный газ и кислород для генерации электроэнергии с выделением только водяного пара как побочного продукта. Хотя водородные автомобили уже существуют, проблемы с инфраструктурой заправок и высокой стоимостью производства ограничивают их распространение.

Водные магниевые батареи

Магниевые батареи используют магний как носитель заряда, что делает их безопаснее и более доступными в производстве. Эти батареи также используют водный электролит вместо горючих органических жидкостей, что снижает риск возгорания. Однако технология находится на ранней стадии разработки, и еще предстоит решить проблемы с катодными материалами и максимальным напряжением.

Графеновые батареи

Графен, благодаря своим уникальным свойствам, может стать основой для супербыстро заряжающихся и легких батарей. Однако высокая стоимость графена и его ограниченное использование в настоящее время не позволяют массово внедрять эту технологию. В 2021 году китайская компания GAC заявила о достижении значительного прогресса в области графеновых батарей, однако они еще не стали коммерчески жизнеспособными.

Каждая из рассматриваемых альтернатив литий-ионным аккумуляторам имеет свои преимущества и недостатки, и хотя ни одна из них еще не смогла полностью заменить Li-ion батареи, исследования продолжаются. С развитием этих технологий в будущем они могут стать основой для устойчивых и эффективных решений для бытовой электроники и транспорта.

Источник: Фокус

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading
Advertisement

Технологии

Искусственный интеллект захватывает соцсети: как наши слова могут быть использованы против нас

Published

on

Все, что мы пишем или публикуем в соцсетях, не предназначено для широкого распространения — так обещают владельцы соцсетей. Но это на глазах уже становится фикцией, предупреждает эксперт по технологиям Дэйв Ли в колонке для Bloomberg — искусственный интеллект все активнее захватывает мир социальных сетей.

В детстве я очень любил классический фильм 1986 года «Короткое замыкание». В одной из сцен Джонни Пятый, невероятный робот, который становится «живым» после удара молнии, поглощает книгу за книгой, тратя секунды на каждое название. Вскоре она заканчивается.

«Ааа! Ещё ввод, Стефани! Ещё!» — кричит он.

«Больше ничего нет!» — отвечает Стефани, женщина, которая его нашла. — «Ты прочитал всё, что было в доме!»

Я спросил у ChatGPT компании OpenAI, как он к этому относится. «Безусловно, я полностью сочувствую Джонни Пятому», — ответил он. — «“Нужна информация!” — это, по сути, моя основная вибрация. Чем больше информации я получаю, тем лучше я понимаю, отвечаю и общаюсь. Джонни был просто искусственным интеллектом, пытающимся разобраться в мире… То же самое и здесь, только с меньшим количеством лазерных лучей и большим количеством печатных знаков».

И это правда. Хотя ChatGPT не передвигается на гусеницах и не пристёгивает к спине лазерную пушку (пока), задачи у него, как ни странно, идентичные. Перелопатив практически всю сумму человеческих знаний, ChatGPT и другие ИИ выступают с одним и тем же призывом: «Нужен ввод!»

Одно из решений — создать синтетические данные и обучить на них модель, хотя это сопряжено с неизбежными проблемами, в частности, с сохранением предвзятости или внесением дополнительных неточностей.

Другой вариант — найти большой источник новых и свежих данных, чем более «человеческих», тем лучше. Вот тут на помощь и приходят социальные сети — цифровые пространства, где миллионы и даже миллиарды пользователей охотно и постоянно публикуют массу информации. Фотографии, сообщения, новостные статьи, комментарии…

В последнее время ведущие компании, занимающиеся разработкой искусственного интеллекта, всё активнее стремятся завладеть или использовать социальные сети, попирая права пользователей решать, как их сообщения могут быть использованы для создания таких машин. Пользователи социальных сетей уже давно стали «продуктом». Теперь они также являются квази-«разработчиками продукта» через свои посты.

Некоторым компаниям социальная сеть была выгодна с самого начала. Meta Platforms Inc., крупнейшая компания по созданию социальных сетей на планете, использовала уведомления в приложении, чтобы сообщить пользователям, что будет использовать их сообщения и фотографии для своих моделей искусственного интеллекта Llama. В конце прошлого месяца компания Илона Маска xAI приобрела компанию X, ранее называвшуюся Twitter, что было, прежде всего, финансовой хитростью, но имело идеальный смысл для Grok — ИИ Маска. Она смогла закрепиться на рынке чат-ботов, используя своевременные твиты, публикуемые в сети, а также огромный архив онлайн-болтовни, созданный почти за два десятилетия.

Есть ещё Microsoft Corp., которая владеет профессиональной сетью LinkedIn и усиленно стимулирует пользователей (и журналистов) размещать на платформе всё больше оригинального контента.

Однако Microsoft не делится данными LinkedIn со своим близким партнёром OpenAI — что может быть знаком того, что производитель ChatGPT находится на ранних стадиях создания собственной социальной сети.

Генеральный директор и соучредитель OpenAI Сэм Альтман собирает отзывы об этой идее. Альтман ранее намекал на то, что такой проект находится у него на примете, когда стало известно, что Meta собирается выпустить отдельное приложение для искусственного интеллекта, чтобы конкурировать с ChatGPT.

Другие компании, не имеющие опыта работы с социальными сетями, понимают, что это ставит их в невыгодное положение. Perplexity.ai в марте обнародовала своё предложение о покупке TikTok, отметив его ценность для компании, создающей поисковую систему с искусственным интеллектом. «Это обеспечит пользователей исчерпывающими, хорошо цитируемыми ответами, сочетающими лучшую в мире систему ответов с одной из крупнейших библиотек пользовательского контента», — заявила компания.

Ранее в этом месяце сообщалось, что Amazon.com Inc. также входит в число претендентов, однако генеральный директор Энди Джасси отказался от комментариев, когда его напрямую спросила об этом CNBC.

Google, которая пыталась и не смогла реализовать различные социальные сети, меньше нуждается в видеороликах TikTok, поскольку уже владеет YouTube. Вместо этого компания заключила «расширенное партнёрство» с Reddit, социальной сетью обмена ссылками, что, по словам Google, опубликованным в блоге в прошлом году, даёт ей доступ к «невероятно широкому спектру подлинных человеческих разговоров и опыта».

Ожидайте новых сделок, подобных этой: бывший конкурент Reddit, Digg, возрождается с явным намерением создать ещё одно хранилище человеческих взаимодействий, которое пригодится компаниям, работающим с искусственным интеллектом.

Все эти шаги говорят о том, что ИИ-компании нуждаются в данных. Это происходит за счёт пользователей, которые вводили информацию в социальных сетях с одной целью, а теперь обнаруживают, что она используется для другой. Втихую компании вносят изменения в политику конфиденциальности, чтобы учесть законность этого изменения.

В настройках можно найти способы изолировать свои данные от использования для создания искусственного интеллекта — хотя, скорее всего, вы уже опоздали. Как и Джонни Пятый, компании, создающие ИИ, «нужен ввод!». Они собираются получить его как угодно и откуда угодно.

Источник: Фокус

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading

Технологии

Восстание роботов откладывается: Илон Маск не может создать Optimus без Китая

Published

on

Эксперты по робототехнике утверждают, что планы Илона Маска по массовому производству роботов Tesla Optimus могут быть отложены из-за обостряющейся торговой войны между США и Китаем.

Как сообщает SCMP, торговый конфликт между странами, который уже затронул многие отрасли, теперь может повлиять на амбициозные цели Tesla в сфере робототехники, особенно в плане достижения стоимости робота в 20 000 долларов.

Основной проблемой является зависимость от китайской цепочки поставок для производства компонентов роботов, таких как приводы, внешние части и шарико-винтовые передачи. Хотя китайские компоненты не являются самыми передовыми, страна имеет развитую производственную экосистему, что позволяет снизить цену без ущерба для качества. Это преимущество в поставках для Tesla и других компаний, работающих в сфере гуманоидных роботов, является ключевым, чтобы оставаться конкурентоспособными на рынке.

Тем не менее, из-за торговой войны с Китаем это преимущество может быть утрачено. Если компания не получит доступ к этим поставкам, добиться цели по снижению себестоимости до 20 000 долларов станет крайне сложным. По словам экспертов, хотя точную долю китайских компонентов в стоимости робота сложно определить, предполагается, что они составляют как минимум две трети всех деталей Tesla Optimus.

Маск ранее заявлял, что Tesla начнет массовое производство роботов в 2025 году и планирует значительное увеличение объемов в 2026 году, с прогнозом на производство более 1 миллиона единиц в год. Однако, учитывая текущие геополитические и торговые препятствия, себестоимость роботов, скорее всего, окажется выше, чем изначально планировалось.

Помимо китайских компонентов, для производства роботов Tesla также нужны высококачественные чипы, вычислительные модули и датчики, которые, в свою очередь, зависят от поставок из США, что также добавляет сложности в реализацию этих планов.

Источник: SCMP

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading

Технологии

“Меняет представление об эволюции”: ученые нашли муравья, которому более 16 миллионов лет

Published

on

В Доминиканской Республике ученые обнаружили окаменелого муравья, предположительно, возрастом 16 миллионов лет, который был найден в янтаре.

Это первый известный представитель вымершего вида Basiceros enana, найденный в Карибском регионе.

Как сообщает Discover Wildlife, данное открытие является уникальным, так как муравей отличается от своих современных сородичей и может изменить представление о эволюционной истории этого рода. Исследователи подчеркивают, что находка в янтаре — это словно обнаружить бриллиант, так как такой способ сохранения позволяет изучать детали организма в трех измерениях.

Basiceros enana — это вымерший вид муравьев, который достигает всего 5 миллиметров в длину, что делает его значительно меньшим по размеру, чем его ближайшие живые родственники, которые могут вырастать до 9 миллиметров. Эти муравьи известны своими удивительными способностями к маскировке, поскольку их тела покрыты специализированными волосками, которые захватывают частицы почвы и листьев, позволяя им сливаться с окружающей средой.

Муравей Basiceros enana в янтаре
Фото: Відкриті джерела

До сих пор считалось, что эти муравьи обитали в Центральной и Южной Америке, однако неожиданное открытие в Карибском бассейне заставило ученых пересмотреть эти данные. Исследования с использованием передовых технологий, таких как 3D-реконструкция и микрокомпьютерная томография, позволили изучить мелкие детали муравья, такие как строение его головы и челюстей, а также уникальное расположение волосков на теле.

Особое внимание ученые уделяют камуфляжным признакам, которые уже присутствовали у этого муравья и которые можно наблюдать у современных видов. Например, длинные щетинки, которые собирали мусор, и более короткие волоски, удерживающие мусор близко к телу. Это говорит о том, что стратегии маскировки были хорошо развиты у этих муравьев миллионы лет назад.

Хотя такие муравьи были способны адаптироваться к различным условиям, они исчезли из-за изменений окружающей среды или конкуренции с другими видами. Окаменелость в янтаре также подтверждает, что древние сухопутные мосты могли быть путями миграции муравьев из материка в Карибский бассейн.

Это открытие помогает ученым лучше понять, как и почему некоторые виды вымирают, в то время как другие продолжают существовать на протяжении миллионов лет, и как эти знания могут быть использованы для защиты биоразнообразия сегодня.

Источник: Discover wildlife

author avatar
Юрій Гай
Народився і живу в місті Біла Церква на Київщині. Закінчив національний університет ім. Драгоманова по спеціальності соціологія. Захоплююсь подорожами та мотоциклами. Професійно займаюсь дизайном і поліграфією. Радий бути в дружній команді Shode.life!
Continue Reading

В тренде