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

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 »


Forrester: IoT chaos na obzoru"

Zařízení je hodně, stejně tak standardů – a způsobů připojení. Trh bude mít ještě co dělat.
více »


ONLINE SPECIÁL: AI v boji proti bezpečnostním hrozbám"

JAK NA TO, když chceme automatizaci a strojové učení použít v IT bezpečnosti.
více »


Microsoft koupil Bethesdu: Druhá největší herní transakce všech dob"

Druhá největší transakce za 7,5 miliard dolarů proběhla ke konci září, když Microsoft koupil studio ZeniMax a s ním i studio Bethesda a přidružené vývojáře.
více »


Související články


Tagy

strojové učení kvantová fyzika kvantové počítače polovodič obvod

Komentáře