Mohou kondenzátory nahradit baterie? Pomůže strojové učení a kvantová mechanika

PC a technika | |

Mohou kondenzátory nahradit baterie? Pomůže strojové učení a kvantová mechanika

Kondenzátory se běžně používají v řadě obvodů, nicméně vzhledem k jejich prozatímní neschopnosti ukládat větší množství energie než baterie obdobné velikosti, se nedají využít kupříkladu v autonomních vozidlech nebo mobilních telefonech.


Vědci z Georgijského technického institutu se nyní pokouší hlavní problémy kondenzátorů vyřešit tak, aby se daly s pomocí strojového učení využít v mnohem širším spektru zařízení.

Metoda, jejíž výzkum mimo jiné sponzoroval i americký Úřad pro námořní výzkum, zahrnoval trénování počítače k analýze dvou materiálu na úrovní atomů. Konkrétně se jedná o hliník a polyethylen (někdy také v češtině uváděn jako polyetylen), což jsou dva běžné materiály využívané k výrobě kondenzátorů (obzvláště fóliových).

Cílem bylo analyzovat elektronickou strukturu obou materiálu a nalezení vlastností schopných ovlivnit jejich efektivitu. O studii podrobněji píše sama univerzita Georgia Tech.

„Elektronický průmysl chce znát elektronické vlastnosti a strukturu všech materiálů, které využívají k výrobě zařízení, tedy včetně kondenzátorů,“ vysvětluje Rampi Ramprasad, profesor ze Školy materiálových věd a inženýrství.

Materiál typu polyethylenu je velmi dobrý izolátor a širokým zakázaným pásem (band gap); pokud má však materiál vadu, efektivita se snižuje.

„Pro porozumění tomu, o jaké vady se jedná a jakou hrají roli musíme počítačově zpracovat kompletní atomovou strukturu, a to je extrémně těžké,“ popisuje Ramprasad, který se mimo jiné specializuje i na ekonomickou udržitelnost. „Současné metody analýzy materiálů pomocí kvantové mechaniky jsou příliš pomalé, což limituje praktické možnosti analýzy.“

Vědci se tak spolehli na dvě odlišné moderní technologie k lepší analýze hliníku a polyethylenu: kvantovou mechaniku a strojové učení. Velmi výkonný počítač je výrazně schopnější generovat potřebná data.

Studie ve výsledku má dalším vědcům umožnit snazší a rychlejší analýzu materiálů vhodných pro využití ke kondenzátorům. V budoucnu by další výzkum mohl umožnit kondenzátorům nahradit, případně spíše inteligentně doplnit lithium-iontové baterie a další technologie i mimo své současné, už tak dost široké, využití.


Úvodní foto: Intel


Články z rubriky

Díky cloudu může datacentrum využívat každá firma"

Vlastní server si totiž už dávno nemusíte fyzicky pořizovat. Pro firmy či jednotlivce dává mnohem větší smysl využít výhod moderních cloudových služeb.
více »


Nvidia kupuje DeepMap"

Americká Nvidia kupuje DeepMap, společnost vytvářející precizní mapy ve vysoké kvalitě.
více »


Nvidia Grace: 10 rychlejší výkon v AI, slibuje firma"

Nvidia se na umělou inteligenci zaměřuje dlouhodobě, a její nové CPU zaměřené na datacentra a postavené na architektuře britského Armu toho má být dalším důkazem.
více »


Kvantové počítače jsou realitou, ale v roce 2021 je nečekejme"

John Roese, technický ředitel pro Dell Technologies, přednesl – samozřejmě v online prostředí, jinak to dnes moc nejde – svoji predikci pro některé z bleeding-edge technologií.
více »


Jak uniknout z vendor locku?"

Vendor lock, pod kterým se schovává absolutní závislost na produktech, službách či know-how jednoho dodavatele, se potenciálně může týkat úplně všech.
více »


Související články


Tagy

strojové učení kvantová fyzika kvantové počítače polovodič obvod

Komentáře