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.



Články z rubriky

IDC: Chytrá sluchátka se v Evropě prodávají víc než chytré hodinky"

V Evropě se v prvním kvartálu 2019 prodalo meziročně o 118,5 % více kusů nositelné elektroniky. Ve střední a východní Evropě vzrostla poptávka po chytrých hodinkách o 140 %, spotřebitelé jsou ochotní utrácet...
více »


Samsung rozšířil řadu SmartThings o další chytrá zařízení"

Systém pro chytrou domácnost se dočkal jednak nových zařízení, a jednak podpory zařízení třetích stran.
více »


Celní válka se komplikuje: Dostane Huawei 2 roky výjimku?"

Americké ministerstvo obchodu doporučuje restrikcím vůči Huawei dát 2 roky výjimku.
více »


Konica Minolta představila chytré brýle pro průmysl"

S AR/VR brýlemi se v posledních měsících roztrhl pytel, a své řešení chytrých brýlí nyní na trh přinesla i Konica Minolta.
více »


Skončila konference Game Access, přinesla spoustu hvězd i indie vývojářů"

Brněnská konference Game Access, přes drobné technické nedostatky, které se projevily třeba při projevu Jonathana Blowa, prokázala, že patří mezi významné akce evropského kalibru.
více »


Související články


Tagy

strojové učení kvantová fyzika kvantové počítače polovodič obvod

Komentáře