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

Nový WEBCAST: HPE GreenLake - Vše jako služba"

Zveme vás na virtuální návštěvu HPE Discover Virtual Experience, na seznámení s HPE GreenLake, a představení horkých novinek z HPE. Sledujte 27. 5. naše živé vysílání >>
více »


IdeaSense: V chytrých zařízeních do domácnosti vidí budoucnost až 43 % Čechů"

Zatímco k myšlence chytré domácnosti se pozitivně staví 51 % mužů, optimisticky o ní smýšlí jen 34 % žen. Průzkum rovněž odhalil, že třetina Čechů je připravená v budoucnu používat hlasové ovládání.
více »


Je tu nový CorelDRAW Graphics Suite 2020"

Grafická sada využívá umělou inteligenci i spolupráci založenou na cloudu.
více »


Cisco integruje inteligentní hlasové asistenty do Webexu a kontaktních center"

Hlasová funkce Cisco Webex Assistant pro Webex Meetings je postavená na technologii společnosti Voicea, kterou Cisco nedávno koupilo. Díky hlasovým příkazům umožňuje uživatelům automatizovat běžné úkoly...
více »


Je tu nový Samsung Galaxy S20"

Řada Samsung Galaxy S20 jako první série této značky plně podporuje 5G, nabízí fotoaparát s pokročilou umělou inteligencí a už nabírá předobjednávky.
více »


Související články


Tagy

strojové učení kvantová fyzika kvantové počítače polovodič obvod

Komentáře