ወደ አለም ለመተርጎም የማይፈልጉ የወደፊት ቴክኖሎጂዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: Seth Attwood | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2023-12-16 15:56

በእኔ እይታ እነዚህ የተለመዱ ጥገኛ ተውሳኮች ናቸው. እና ይህ ሁሉ የሚደረገው ለትርፍ (ለትርፍ) ብቻ ነው!

ለአሁኑ ስልጣኔ ይህ ሁሉ የሆነው በቴስላ ዘመን ነው። ነገር ግን ጥገኛ ተህዋሲያን ሰዎች ነፃ ኃይል ካገኙ እንደሚያልቁ በግልጽ ተረድተዋል.

ሁሉም ፈጠራዎች አሁን ባሉበት በጨርቁ ስር ተደብቀዋል።

ይህ ደግሞ አሁን እየታየ ያለው የ‹‹ሳይንስ›› ዕድገት ራሱን በእውነተኛ እክል ውስጥ እስካልቀበረበት ጊዜ ድረስ ይቀጥላል። እና ወይ ጥገኛ ተህዋሲያን እጃቸውን ሰጥተው ደረት ይከፍታሉ የገደሏቸው ሳይንቲስቶች ሁሉ የፈጠራቸው (ይህ የማይመስል ነገር ነው።)

ወይም ጥገኛ ተህዋሲያን ሁሉንም ሰው ወደ ድንጋይ ዘመን ለመመለስ እና እንደገና ለመጀመር በፕላኔቶች ሚዛን ላይ ጥፋት ለማዘጋጀት እንደገና ይሞክራሉ - ለእነሱ ይህ ተስማሚ አማራጭ ነው።

ከምን ጋር ነው "የምንበላው"?

ይህ አያዎ (ፓራዶክስ) ቢሆንም ኤሌክትሮኒክስ ላለፉት 30 አመታት ያከናወነው እጅግ አስደናቂ መንገድ ቢሆንም ሁሉም ተንቀሳቃሽ መሳሪያዎች አሁንም ሊቲየም-አዮን ባትሪዎች የተገጠሙላቸው ሲሆን በ1991 ዓ.ም. በተንቀሳቃሽ ቴክኖሎጂ ውስጥ ሀሳብ.

በኤሌክትሮኒክስ እና በመግብሮች ውስጥ ያሉ አዳዲስ ናሙናዎች ብዙ ጠቃሚ ባህሪዎች በተንቀሳቃሽ ባትሪ የእነዚህ መሳሪያዎች የኃይል አቅርቦት አጭር ጊዜ ተስተካክለዋል። ሳይንሳዊ ሳሙና እና ፈጣሪዎች ከረጅም ጊዜ በፊት ወደፊት ሊራመዱ ይችሉ ነበር, ነገር ግን በባትሪው "መልሕቅ" ይጠበቃሉ.

ወደፊት ምን ቴክኖሎጂዎች የኤሌክትሮኒክስ አለምን ሊለውጡ እንደሚችሉ እንይ።

በመጀመሪያ, ትንሽ ታሪክ

ብዙውን ጊዜ የሊቲየም-አዮን (Li-ion) ባትሪዎች በሞባይል መሳሪያዎች (ላፕቶፖች, ሞባይል ስልኮች, ፒዲኤዎች እና ሌሎች) ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ. ይህ የሆነበት ምክንያት ቀደም ሲል በሰፊው ጥቅም ላይ ከዋሉት የኒኬል-ሜታል ሃይድሬድ (ኒ-ኤምኤች) እና ኒኬል-ካድሚየም (ኒ-ሲዲ) ባትሪዎች ባላቸው ጥቅሞች ምክንያት ነው.

የ Li-ion ባትሪዎች በጣም የተሻሉ መለኪያዎች አሏቸው. ነገር ግን, የኒ-ሲዲ ባትሪዎች አንድ ጠቃሚ ጠቀሜታ እንዳላቸው ግምት ውስጥ ማስገባት ያስፈልጋል ከፍተኛ የፍሳሽ ሞገዶችን የማቅረብ ችሎታ. ይህ ንብረት ላፕቶፖችን ወይም ሞባይል ስልኮችን (የ Li-ion ድርሻ 80% ሲደርስ እና የእነሱ ድርሻ ከጊዜ ወደ ጊዜ እየጨመረ በሄደበት ጊዜ) በጣም አስፈላጊ አይደለም, ነገር ግን ከፍተኛ ሞገዶችን የሚጠቀሙ በጣም ጥቂት መሳሪያዎች አሉ, ለምሳሌ, ሁሉንም አይነት. የኃይል መሳሪያዎች, የኤሌክትሪክ መላጫዎች, ወዘተ. ፒ. እስካሁን ድረስ እነዚህ መሳሪያዎች የኒ-ሲዲ ባትሪዎች ጎራ ብቻ ነበሩ ማለት ይቻላል። ይሁን እንጂ በአሁኑ ወቅት በተለይም በ RoHS መመሪያ መሠረት የካድሚየም አጠቃቀምን ከመገደብ ጋር ተያይዞ ከፍተኛ ፈሳሽ ያላቸውን ከካድሚየም-ነጻ ባትሪዎችን መፍጠር ላይ ምርምር ተጠናክሯል.

የመጀመሪያ ደረጃ ሴሎች ("ባትሪዎች") ከሊቲየም አኖድ ጋር በ 70 ዎቹ መጀመሪያ ላይ በ 20 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ ታዩ እና በከፍተኛ ልዩ ጉልበት እና ሌሎች ጥቅሞች ምክንያት በፍጥነት ትግበራ አግኝተዋል. ስለዚህ የረጅም ጊዜ ፍላጎት የኬሚካላዊ ወቅታዊ ምንጭን በጣም ንቁ በሆነ የመቀነሻ ኤጀንት, አልካሊ ብረት, እውን ሆኗል, ይህም የባትሪውን ኦፕሬቲንግ ቮልቴጅ እና ልዩ ሃይሉን በከፍተኛ ሁኔታ ለመጨመር አስችሏል. የሊቲየም አኖድ የመጀመሪያ ደረጃ ሴሎች እድገት በአንፃራዊ ፈጣን ስኬት ዘውድ ከተጫነ እና እንደነዚህ ያሉት ሴሎች ለተንቀሳቃሽ መሳሪያዎች የኃይል አቅርቦቶች ቦታቸውን ከያዙ ፣ የሊቲየም ባትሪዎች መፈጠር መሰረታዊ ችግሮች ውስጥ ገብተዋል ፣ ይህም ለማሸነፍ ከ 20 ዓመታት በላይ ፈጅቷል።

እ.ኤ.አ. ይበልጥ በትክክል ፣ በሊቲየም እንቅስቃሴ ዙሪያ-በቀዶ ጥገና ወቅት የተከናወኑ ሂደቶች ፣ በመጨረሻ ፣ “የእሳት ነበልባል በሚፈነዳ አየር ማናፈሻ” ተብሎ ወደ ኃይለኛ ምላሽ ያመራሉ ። እ.ኤ.አ. በ 1991 ብዙ ቁጥር ያላቸው ሊቲየም የሚሞሉ ባትሪዎች ወደ ማምረቻ ፋብሪካዎች ተጠርተዋል ፣ እነዚህም ለመጀመሪያ ጊዜ ለሞባይል ስልኮች የኃይል ምንጭ ሆነው ያገለግላሉ ።ምክንያቱ በውይይት ወቅት አሁን ያለው ፍጆታ ከፍተኛ ሲሆን ከባትሪው ላይ የእሳት ነበልባል በመውጣቱ የሞባይል ስልክ ተጠቃሚውን ፊት በማቃጠል ነው.

በብረታ ብረት ሊቲየም ውስጥ ባለው አለመረጋጋት፣በተለይም ባትሪ በሚሞላበት ወቅት ምርምር ወደ ሚፈጥርበት መስክ ተንቀሳቅሷል፣ሊ ሳይጠቀም ባትሪውን ለመፍጠር፣ነገር ግን ionዎቹን በመጠቀም። ምንም እንኳን የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ከሊቲየም ባትሪዎች በመጠኑ አነስተኛ የኢነርጂ ጥንካሬን ቢሰጡም የ Li-ion ባትሪዎች ትክክለኛ የኃይል መሙያ እና የመልቀቂያ ሁኔታዎች ሲቀርቡ ደህንነቱ የተጠበቀ ነው። ቢሆንም, እነሱ ለፍንዳታ የማይጋለጥ.

በዚህ አቅጣጫም, ሁሉም ነገር ለማዳበር እና ላለመቆም እየሞከረ ነው. ለምሳሌ, ከናኒያንግ ቴክኖሎጂ ዩኒቨርሲቲ (ሲንጋፖር) ሳይንቲስቶች ፈጥረዋል አዲስ የሊቲየም-አዮን ባትሪ ከመዝገብ ሰባሪ አፈፃፀም ጋር … በመጀመሪያ, ከከፍተኛው አቅም 70% በ 2 ደቂቃዎች ውስጥ ያስከፍላል. በሁለተኛ ደረጃ, ባትሪው ከ 20 ዓመታት በላይ ሳይበላሽ እየሰራ ነው.

ቀጥሎ ምን እንጠብቅ?

ሶዲየም

ብዙ ተመራማሪዎች እንደሚሉት ከሆነ ውድ እና ብርቅዬ የሆነውን ሊቲየም መተካት ያለበት ይህ አልካሊ ብረት ነው, ከዚህም በተጨማሪ በኬሚካል ንቁ እና የእሳት አደጋ አደገኛ ነው. የሶዲየም ባትሪዎች አሠራር መርህ ከሊቲየም ጋር ተመሳሳይ ነው - ክፍያን ለማስተላለፍ የብረት ions ይጠቀማሉ.

ለብዙ አመታት ከተለያዩ የላቦራቶሪዎች እና ተቋማት የሳይንስ ሊቃውንት የሶዲየም ቴክኖሎጂ ጉዳቶችን ለምሳሌ እንደ ዘገምተኛ ባትሪ መሙላት እና ዝቅተኛ ሞገድ ሲታገሉ ቆይተዋል. አንዳንዶቹም ችግሩን መፍታት ችለዋል። ለምሳሌ, የቅድመ-ምርት ናሙናዎች የፖድቢት ባትሪዎች በአምስት ደቂቃዎች ውስጥ ይሞላሉ እና ከአንድ ተኩል እስከ ሁለት እጥፍ አቅም አላቸው. ኩባንያው በአውሮፓ በርካታ ሽልማቶችን ከተቀበለ በኋላ እንደ የኢኖቬሽን ራዳር ሽልማት፣ የዩሬካ ኢንኖቬስት ሽልማት እና ሌሎች በርካታ ሽልማቶችን ካገኘ በኋላ ወደ ሰርተፍኬት፣ የፋብሪካ ግንባታ እና የባለቤትነት መብትን ማግኘት ችሏል።

ግራፊን

ግራፊን አንድ አቶም ውፍረት ያለው የካርቦን አቶሞች ጠፍጣፋ ክሪስታል ጥልፍልፍ ነው። በጥቅል መጠን ላለው ግዙፍ የገጽታ ስፋት ምስጋና ይግባውና ክፍያን ለማከማቸት ችሎታ ያለው ግራፊን የታመቀ ሱፐርካፓሲተሮችን ለመፍጠር ጥሩ መፍትሄ ነው።

እስካሁን ድረስ እስከ 10,000 ፋራዶች አቅም ያላቸው የሙከራ ሞዴሎች አሉ! እንዲህ ዓይነቱ ሱፐርካፓሲተር የተፈጠረው በ Sunvault Energy ከኤዲሰን ፓወር ጋር በመተባበር ነው. ገንቢዎቹ ወደፊት አንድ ሞዴል እንደሚያቀርቡ ይናገራሉ, ጉልበቱ ሙሉውን ቤት ለማንቀሳቀስ በቂ ይሆናል.

እንዲህ ያሉ ሱፐርካፓሲተሮች ብዙ ጥቅሞች አሏቸው፡ ፈጣን ክፍያ የማግኘት ዕድል፣ የአካባቢ ወዳጃዊነት፣ ደህንነት፣ መጨናነቅ እና እንዲሁም ዝቅተኛ ዋጋ። ለአዲሱ ቴክኖሎጂ ምስጋና ይግባውና በ 3D አታሚ ላይ እንደ ህትመት አይነት ግራፊን ለማምረት ፣ Sunvault የባትሪዎችን ዋጋ ከሊቲየም-አዮን ቴክኖሎጂዎች በአስር እጥፍ ያነሰ ዋጋ እንደሚሰጥ ቃል ገብቷል። ይሁን እንጂ የኢንዱስትሪ ምርት አሁንም በጣም ሩቅ ነው.

ሳንቫልትም ተፎካካሪዎች አሉት። በአውስትራሊያ የስዊንበርን ዩኒቨርሲቲ የተውጣጡ የሳይንስ ሊቃውንት ቡድን ከሊቲየም-አዮን ባትሪዎች አቅም ጋር የሚወዳደር የግራፊን ሱፐርካፓሲተርን ይፋ አድርጓል። በጥቂት ሰከንዶች ውስጥ መሙላት ይቻላል. በተጨማሪም, ተለዋዋጭ ነው, ይህም በተለያዩ የቅርጽ ምክንያቶች መሳሪያዎች ውስጥ እና በዘመናዊ ልብሶች ውስጥም ጭምር ጥቅም ላይ እንዲውል ያስችለዋል.

የአቶሚክ ባትሪዎች

የኑክሌር ባትሪዎች አሁንም በጣም ውድ ናቸው. ከጥቂት አመታት በፊት ነበር ስለ ኑክሌር ባትሪ መረጃው ይኸውና.በቅርብ ጊዜ ውስጥ, ከተለመዱት የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ጋር መወዳደር አይችሉም, ነገር ግን እነሱን ልንጠቅስ አንችልም, ምክንያቱም ለ 50 አመታት ያለማቋረጥ ኃይል የሚያመነጩ ምንጮች ከሚሞሉ ባትሪዎች የበለጠ አስደሳች ናቸው.

የእነሱ የአሠራር መርህ ከፀሐይ ሕዋሳት አሠራር ጋር ተመሳሳይ ነው ፣ ከፀሐይ ይልቅ ፣ በውስጣቸው የኃይል ምንጭ ከቅድመ-ይሁንታ ጨረር ጋር isotopes ነው ፣ ከዚያ በኋላ በሴሚኮንዳክተር ንጥረ ነገሮች ይጠመዳል።

እንደ ጋማ ጨረር ሳይሆን የቤታ ጨረር በተግባር ምንም ጉዳት የለውም። የተሞሉ ቅንጣቶች ጅረት ነው እና በቀላሉ በልዩ ቁሳቁሶች ስስ ሽፋኖች ይጠበቃሉ።በተጨማሪም በአየር ውስጥ በንቃት ይያዛል.

ዛሬ የእንደዚህ አይነት ባትሪዎች እድገት በብዙ ተቋማት ውስጥ ይካሄዳል. በሩሲያ ውስጥ NUST MISIS, MIPT እና NPO Luch በዚህ አቅጣጫ የጋራ ሥራቸውን አሳውቀዋል. ቀደም ሲል በቶምስክ ፖሊ ቴክኒክ ዩኒቨርሲቲ ተመሳሳይ ፕሮጀክት ተጀመረ። በሁለቱም ፕሮጀክቶች ውስጥ, ዋናው ንጥረ ነገር ኒኬል-63, ጋዝ centrifuges ውስጥ ተጨማሪ radiochemical ሂደት እና መለያየት ጋር የኑክሌር ሬአክተር ውስጥ ኒኬል-62 isotope በኒውትሮን irradiation የተገኘ ነው. የባትሪው የመጀመሪያው ፕሮቶታይፕ በ 2017 ዝግጁ መሆን አለበት.

ይሁን እንጂ እንዲህ ያሉት የቤታ ቮልቴክ የኃይል አቅርቦቶች አነስተኛ ኃይል ያላቸው እና እጅግ በጣም ውድ ናቸው. የሩስያ ልማትን በተመለከተ የአንድ አነስተኛ የኃይል ምንጭ ግምታዊ ዋጋ እስከ 4.5 ሚሊዮን ሩብሎች ሊደርስ ይችላል.

ኒኬል-63 ተወዳዳሪዎችም አሉት። ለምሳሌ፣ የሜዙሪ ዩኒቨርሲቲ በስትሮንቲየም-90 ለረጅም ጊዜ ሲሞክር ቆይቷል፣ እና በትሪቲየም ላይ የተመሰረቱ ጥቃቅን ቤታ-ቮልቴክ ባትሪዎች በንግድ ሊገኙ ይችላሉ። በሺህ ዶላር ክልል ውስጥ ባለው ዋጋ, የተለያዩ የልብ ምት ሰሪዎችን, ዳሳሾችን ወይም የሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን በራስ-ፈሳሽ ለማካካስ ይችላሉ.

ባለሙያዎች ለአሁኑ ተረጋግተዋል።

ምንም እንኳን የመጀመሪያዎቹ የሶዲየም ባትሪዎች የጅምላ ምርት አቀራረብ እና በ graphene የኃይል አቅርቦቶች ላይ ንቁ ሥራ ቢደረግም ፣ የኢንዱስትሪ ባለሙያዎች ለሚቀጥሉት ጥቂት ዓመታት ምንም ዓይነት አብዮቶች አይተነብዩም።

በሩስናኖ ክንፍ ስር የሚሰራው እና በሩሲያ የሊቲየም-አዮን ባትሪዎችን የሚያመርተው ሊቲኮ ኩባንያ እስካሁን ለገቢያ ዕድገት መቀዛቀዝ ምንም አይነት ምክንያት እንደሌለ ያምናል። የሊቲየም-አዮን ባትሪዎች ቋሚ ፍላጎት በዋነኛነት በልዩ ሃይላቸው (በአንድ የጅምላ ወይም የድምጽ መጠን የተከማቸ) ነው። በዚህ ግቤት መሰረት በአሁኑ ጊዜ በተከታታይ ከተመረቱት በሚሞሉ የኬሚካል ሃይል ምንጮች መካከል ምንም ተወዳዳሪ የላቸውም። በኩባንያው ውስጥ አስተያየቶች.

ሆኖም፣ የተመሳሳዩ የሶዲየም ፖድቢት ባትሪዎች የንግድ ስኬት ከሆነ፣ ገበያው በጥቂት ዓመታት ውስጥ ሊስተካከል ይችላል። ባለቤቶቹ እና ባለአክሲዮኖች በአዲሱ ቴክኖሎጂ ተጨማሪ ገንዘብ ማግኘት ካልፈለጉ በስተቀር።