บาคาร่าเว็บตรง วัฏจักรพลังงาน: แผนผังแสดงวิธีที่แบตเตอรี่สามารถแช่แข็งและละลายเพื่อเก็บพลังงานส่วนเกินและปล่อยเมื่อความต้องการสูง แบตเตอรี่ที่ “หยุด” พลังงานเคมีที่เก็บไว้เป็นเวลาหลายเดือนได้รับการพัฒนาโดยMinyuan Liและเพื่อนร่วมงานที่ Pacific Northwest National Laboratory ในสหรัฐอเมริกา แบตเตอรี่ของพวกเขาใช้อิเล็กโทรไลต์เกลือหลอมเหลว
ซึ่งยังคงแข็งที่อุณหภูมิห้อง และจะละลายเมื่อถูกความร้อน
ความสามารถของเราในการผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ลมและพลังงานแสงอาทิตย์กำลังเติบโตอย่างก้าวกระโดด แต่ความสามารถของเราในการจัดเก็บพลังงานนี้ไม่ได้ตามไปด้วย นี่เป็นปัญหาเพราะแนวโน้มตามฤดูกาลของการผลิตลมและพลังงานแสงอาทิตย์มักไม่สอดคล้องกับความต้องการพลังงานของผู้บริโภค ตัวอย่างเช่น ที่ละติจูดที่สูงขึ้น สามารถเก็บเกี่ยวพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากในฤดูร้อน เมื่อความต้องการความร้อนและแสงสว่างต่ำ ในทางกลับกัน พลังงานแสงอาทิตย์อาจขาดแคลนในฤดูหนาวเมื่อความต้องการพลังงานสูง
ปัญหานี้สามารถแก้ไขได้ด้วยการเก็บพลังงานไว้หลายเดือนแล้วปล่อยเมื่อความต้องการเริ่มแซงหน้าอุปทาน ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสามารถทำงานได้ (ในขณะที่สูญเสียพลังงานมากถึง 5% ในเดือนแรก) แต่ก็มีข้อกังวลด้านอุปทานและภูมิศาสตร์การเมืองเกี่ยวกับวัสดุที่ใช้ในการผลิต แบตเตอรี่ประเภทอื่นมีความท้าทายที่แตกต่างกันซึ่งจะต้องเอาชนะ
ความคล่องตัวลดลง
เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีการจัดเก็บที่ดีขึ้น Li และเพื่อนร่วมงานได้สำรวจการใช้เกลือหลอมเหลวเป็นอิเล็กโทรไลต์ของแบตเตอรี่ เมื่อเกลืออะลูมิเนียม-นิกเกิลของพวกมันถูกทำให้ร้อนถึง 180 °C ไอออนของมันถูกปล่อยให้ไหลได้อย่างอิสระระหว่างอิเล็กโทรดที่แช่อยู่ในของเหลว แต่เมื่อเย็นลงที่อุณหภูมิห้อง เกลือจะแข็งตัวเป็นของแข็ง สิ่งนี้ลดความคล่องตัวของไอออนลงอย่างมาก ซึ่งล็อคพลังงานเคมีของแบตเตอรี่ หลังจากผ่านไประยะหนึ่งแล้ว เกลือจะถูกทำให้ร้อนและละลาย ทำให้แบตเตอรี่หมด
เพื่อให้แน่ใจว่าแบตเตอรี่จะเป็นระบบจัดเก็บข้อมูลที่ใช้งานได้จริง ข้อกังวลหลักสำหรับทีมของ Li คือการใช้วัสดุราคาถูกและหาได้ทั่วไปในทุกที่ที่ทำได้ สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการเลือกวัสดุที่เหมาะสมสำหรับตัวแยกเฉื่อยและมีรูพรุนของแบตเตอรี่ ซึ่งแยกแอโนดและแคโทดในขณะที่ปล่อยให้ไอออนผ่านเข้าไป จนถึงตอนนี้ ตัวแยกมักจะทำจากเซรามิก แต่วัสดุเหล่านี้มีราคาสูง และอาจเสียหายได้ง่ายในระหว่างรอบการละลายน้ำแข็งและละลายของแบตเตอรี่ โมเลกุลคล้ายวงล้อผลักโซเดียมไอออนผ่านแบตเตอรี่รุ่นต่อไป
อีกทางเลือกหนึ่งคือ นักวิจัยใช้ไฟเบอร์กลาสที่มีรูพรุนเป็นตัวคั่น ซึ่งดีกว่ามากในอุณหภูมิที่แตกต่างกันอย่างมาก นอกจากนี้ พวกเขายังเติมอิเล็กโทรไลต์ด้วยกำมะถัน ซึ่งเป็นวัสดุอีกชนิดหนึ่งที่หาได้ง่าย การเพิ่มนี้ช่วยเพิ่มการกักเก็บพลังงานของแบตเตอรี่และเปิดใช้งานนิกเกิลแคโทด
จนถึงตอนนี้ ทีมของ Li ได้พัฒนาแบตเตอรี่ต้นแบบขนาดเล็ก ซึ่งมีขนาดประมาณลูกฮ็อกกี้ หลังจากระยะเวลาการเก็บรักษานานถึงแปดสัปดาห์ อุปกรณ์จะคงพลังงานที่เก็บไว้ได้มากกว่า 90% หลังจากรอบการแช่แข็งและละลายเพียงครั้งเดียว ในอนาคต นักวิจัยหวังว่าการออกแบบที่มีต้นทุนต่ำและเรียบง่ายจะช่วยให้พวกเขาสามารถเพิ่มขนาดและความจุได้ หากทำได้สำเร็จ จะทำให้โครงข่ายไฟฟ้าสามารถเก็บพลังงานและขจัดความแตกต่างระหว่างอุปสงค์และอุปทาน
แอปพลิเคชั่นการแพทย์ใหม่
เมื่อมองไปในอนาคต เจียงและเพื่อนร่วมงานกำลังคิดเกี่ยวกับเครื่องมือใหม่ๆ ที่สามารถปรับปรุงการปฏิบัติทางคลินิกได้ “ด้วยการสื่อสารและความร่วมมือ [กับแพทย์] เราเข้าใจดีว่ามีความต้องการทางคลินิกที่ไม่เป็นไปตามข้อกำหนด เราพยายามออกแบบเครื่องมือที่สามารถช่วยปรับปรุงการส่งมอบการดูแล” เขาอธิบาย
โฟโตไดโอดอินทรีย์แบบยืดหดได้สามารถปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์สวมใส่ได้
วัสดุ TopoE-S ได้รับการออกแบบมาเพื่อแก้ปัญหาความต้องการทางคลินิกที่ไม่ได้รับการตอบสนองดังกล่าว ตัวอย่างหนึ่งคือความสามารถในการทำแผนที่ก้านสมองก่อนทำศัลยกรรมประสาท เพื่อกำหนดจุดเริ่มต้นที่ปลอดภัยสำหรับการผ่าตัด ในปัจจุบัน ขั้นตอนนี้ยังคงดำเนินการโดยใช้อิเล็กโทรดขนาดใหญ่ ซึ่งแพทย์จะต้องเคลื่อนผ่านพื้นผิวด้วยตนเอง ซึ่งจะช่วยยืดเวลาของขั้นตอนได้อย่างมาก
นักวิจัยได้กำหนดรูปแบบ TopoE-S ให้เป็นอาร์เรย์ที่มีความหนาแน่นสูงและวางไว้บนก้านสมองของหนู เพื่อให้การทำแผนที่ตำแหน่งมีความแม่นยำสูงมาก โดยการส่งกระแสพัลส์ไปยังอิเล็กโทรดแต่ละอิเล็กโทรด พวกเขาสามารถควบคุมการทำงานของอวัยวะเฉพาะโดยมีกระแสรั่วไหลเพียงเล็กน้อย เป็นอีกครั้งที่วัสดุของพวกเขามีประสิทธิภาพเหนือกว่าโพรบพลาสติกแข็งซึ่งสร้างความเสียหายอย่างร้ายแรงต่อก้านสมองที่เปราะบางอย่างรวดเร็ว
เสียงของมนุษย์เป็นปัญหาเฉพาะสำหรับการตรวจสอบคลื่นไหวสะเทือนในเขตมหานครลอสแองเจลิส ด้วยจำนวนประชากรมากกว่า 18 ล้านคน megacity ตั้งอยู่บนเครือข่ายของเส้นรอยเลื่อน ซึ่งเป็นแนวกั้นระหว่างแผ่นเปลือกโลกแปซิฟิกและอเมริกาเหนือ
ห่างไกลจากฝูงชนที่คลั่งไคล้
เพื่อแก้ไขปัญหาเสียงรบกวนLei Yang จากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดและเพื่อนร่วมงานได้พัฒนา UrbanDenoiser ซึ่งสามารถฝึกให้จดจำเสียงที่เกี่ยวข้องกับมนุษย์และกรองข้อมูลดังกล่าวออกจากข้อมูลแผ่นดินไหวตามธรรมชาติ เพื่อฝึกแบบจำลองของพวกเขา นักวิจัยได้รวบรวมการบันทึกเสียงคลื่นไหวสะเทือน 80,000 ในพื้นที่ลองบีชของลอสแองเจลิสเมื่อกิจกรรมแผ่นดินไหวค่อนข้างต่ำ พร้อมกันนั้น พวกเขารวบรวมสัญญาณแผ่นดินไหวที่มีเสียงรบกวนต่ำมากกว่า 33,000 สัญญาณในซาน จาซินโต ซึ่งอยู่ห่างจากลองบีชประมาณ 130 กม. และนอกเขตเมืองหลักของลอสแองเจลิส บาคาร่าเว็บตรง
