Мы рады объявить о проведении опроса и розыгрыша, которые наш сайт проводит совместно с компанией Ippon, именитым производителем источников бесперебойного питания. В рамках акции один из вас сможет выиграть продвинутый и мощный источник бесперебойного питания Ippon Back Comfo Pro II 1050. Для участия достаточно пройти опрос ниже, а также подписаться на группу Ippon в Facebook.

Ippon

Линейно-интерактивный источник бесперебойного питания Back Comfo Pro II 1050 представляет собой мощное устройство для офиса или дома, которое поможет защитить технику от основных неполадок с электропитанием: высоковольтных выбросов, электромагнитных и радиочастотных помех, понижений, повышений и полного исчезновения напряжения в электросети.

ИБП обладает максимальной мощностью 1050 ВА и активной мощностью в 600 Вт. Он позволяет подключить до восьми потребителей (две розетки с защитой от сетевых перенапряжений и короткого замыкания и шесть с бесперебойным питанием). Внутри имеется свинцово-кислотный аккумулятор на 9 А·ч. При нагрузке в 50 % от максимальной он способен проработать 2 минуты, а при 30-процентной нагрузке — 6 минут. Замена батареи осуществляется очень легко.

Brad Stallcup/StockSnap

Команда MyVolts представила на платформе коллективного финансирования Kickstarter проект весьма любопытного устройства под названием ReVolt: это специальная система, позволяющая обеспечить гаджеты на батарейках питанием от сети через повсеместно распространённый интерфейс USB.

Здесь и ниже изображения Kickstarter / MyVolts

Многие портативные приборы рассчитаны на получение энергии от батареек стандарта ААА, АА и др. При этом могут применяться щелочные элементы или аккумуляторы в соответствующем форм-факторе.

Специалисты MyVolts создали альтернативное решение. Устройство ReVolt внешне выглядит как обычная батарейка стандарта ААА, которую можно установить в подходящий разъём любого гаджета. Однако на деле ReVolt — это компонент адаптера питания.

При помощи плоского кабеля, выходящего из-под крышки батарейного отсека, новинка может быть подключена к сетевому блоку питания, компьютерному порту USB или внешнему пауэрбанку.

Более того, для новинки разработаны специальные съёмные цилиндрические корпуса, которые позволяют устанавливать основной модуль ААА в слоты для батареек АА, C и D.

Если гаджет использует более одного элемента питания, то для замыкания электрической цепи могут применяться муляжи, имитирующие недостающие батареи.

Более подробную информацию о необычной системе питания можно найти на странице проекта на Kickstarter. 

Довольно давно обнаружено, что древесина обладает пьезоэлектрическим эффектом. Иначе говоря, дерево при сжатии способно создавать разность потенциалов на противоположных сторонах отреза. Другое дело, что добывать электричество таким образом очень сложно, ведь сжимать древесину непросто из-за её природной прочности. Но выход есть, сообщили швейцарские учёные.

Источник изображения: ACS Nano / Empa

Учёные их Высшей технологической школы Цюриха (ETH Zurich) и Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологии (EMPA) смогли в 55 раз повысить пьезоэлектрический эффект древесины бальсы. Созданный исследователями миниатюрный пьезоэлектрический генератор из кубика бальсы со сторонами 1,5 см смог генерировать от 0,63 до 0,87 В. Блок из таких кубиков-генераторов под весом взрослого человека смог подать достаточно питания для включения жидкокристаллического дисплея, а полы из такой древесины смогут питать электрические приборы в комнате.

Секрет успеха кроется в том, что древесину сделали чрезвычайно губчатой и, поэтому, легко сминаемой и способной самостоятельно восстанавливать первоначальную форму. Для этого потребовалось выбрать из древесного материала лигнин — природный полимер, поддерживающий структуру в клетках, создающий своего рода внутренний каркас древесины. Выбрать лигнин учёные смогли двумя способами: кипячением в смеси перекиси водорода и уксусной кислоты и с помощью грибка, заразив им древесину.

Древесина бальсы под микроскопом. Слева до обработки, справа — после. Источник изображения: ACS Nano / Empa

Разрушение лигнина грибком оказалось эффективнее и экологичнее, а также обеспечило лучший пьезоэлектрический эффект. Генератор из химически обработанной древесины выдавал не больше 0,63 В, а генератор из обработанной грибком бальсы показывал при сжатии до 0,87 В. Интересная разработка, но восторги по этому поводу сдерживает ограничение на использование — генератор прекращает работать после примерно 600 циклов сжатия. Для практического использования подобной разработки необходимо повысить количество рабочих циклов на несколько порядков.

Жюль Верну на зависть французская компания Naval Group представила футуристический проект полностью электрической ударной подводной лодки. Проект SMX31E воплотил все передовые идеи и заглянул в завтрашний день, в котором в толще морей и океанов могут скрываться подводные суда, напоминающие рыб или кашалотов, а не привычные глазу подводные лодки с винтами и палубными надстройками.

Концептуальный проект полностью электрической ударной подводной лодки. Источник изображения: Naval Group

Если проект SMX31E и сможет дойти до практической реализации, то это произойдёт лет через двадцать. Интересно, что французы полностью отказались от дизельного генератора и кислотно-свинцовых аккумуляторов на подводной лодке с электрическими двигателями. В этом они частично взяли пример с японцев, которые испытали и ввели в строй в этом году первую ударную подводную лодку на литиевых аккумуляторах.

Источник изображения: Naval Group

Но инженеры Naval Group пошли дальше. На борту подлодки SMX31E не будет никаких генераторов. Подводный корабль будет полагаться исключительно на литиевые аккумуляторы на борту (предполагается, что они частично, как и электродвигатели, будут располагаться вне прочного корпуса подводной лодки). Запаса энергии в аккумуляторах должно хватать на 60 дней плавания на скорости 5 узлов и более чем на 30 дней при движении на скорости до 8 узлов. Иными словами, полного заряда аккумуляторов должно хватать на один дальний поход.

Сверху видны два отсека для сверхбольших беспилотников. Источник изображения: Naval Group

Размеры лодки проекта SMX31E составляют 77 метров в длину и больше десяти метров в ширину. Водоизмещение — 3200 тонн. Управлять кораблём будет экипаж не больше, чем из 15 человек. Этому поспособствует высочайшая автоматизация управления кораблём и полностью электрические системы движения. Фактически — необслуживаемые. Во всяком случае, в походе. Подобный подход освободит больше места для бойцов сил специальных операций. Также, конфигурация лодки и специальная похожая на рыбью чешую плитка покрытия корпуса должны снизить гидроакустическую заметность этого корабля, что важно для диверсионно-разведывательных операций.

Кроме носовых и кормовых торпедных аппаратов подлодка проекта SMX31E наделена двумя отсеками для сверхбольших беспилотных подводных, надводных и даже воздушных аппаратов. Более мелкие беспилотники предполагается выбрасывать через кормовые торпедные аппараты. Вместе с флотом беспилотников подводный корабль проекта SMX31E сможет охватить сенсорными системами огромную область морского надводного и подводного пространства. И даже если сам проект SMX31E никогда не воплотится в жизнь, многие его элементы вполне способны появиться в реальности довольно скоро — через пять или десять лет.

В следующем году японская компания Panasonic будет отмечать 90-летний юбилей собственного производства батареек (сухих батарей). Но уже на конец сентября этого года компания может похвастаться рекордом среди японских производителей источников питания. Суммарный объём поставок батареек компании во всём мире за всё время производства элементов питания превысил 200 млрд штук.

Первые 100 млрд батареек компания поставила к 2001 году или за 70 лет производства. Следующую «сотню» она выпустила за 19 лет. Новая ставка Panasonic — это страны Латинской Америки и Азиатского региона, так что очередные 100 млрд батареек компания рассчитывает выпустить в ещё более сжатые сроки.

Примечательно, что подавляющее количество батареек Panasonic выпускает за пределами Японии. Первый зарубежный завод по выпуску элементов питания она открыла в 1939 году в Шанхае. С тех пор Panasonic открыла заводы в ряде стран, включая Таиланд, Перу, Коста-Рику, Бразилию, Бельгию, Индию, Индонезию и Польшу, в общей сложности произведя за рубежом около 150 млрд сухих батарей.

Краткую историю производства батареек Panasonic можно увидеть на предоставленной компанией инфографике. Производство прошло долгий путь к марганцевым и, затем, к щелочным батарейкам, что потребовало сначала бурное развитие аудиотехники, а затем цифровой портативной электроники, а именно — повышение ёмкости и мощности источников питания.

Для Японии важным критерием для батареек стала возможность длительного хранения без значительного снижения заряда. Это важно для случаев природных бедствий, которые не щадят эту страну и её население. В условиях уничтоженной инфраструктуры батарейное питание — это единственная возможность установить связь, освещение и запустить электронику. В этом плане батарейкам Panasonic нет равных, что даже стало поводом для занесения их в Книгу рекордов Гиннеса. Батарейки EVOLTA и EVOLTA NEO признаны Книгой рекордов Гиннеса самыми долговечными щелочными батареями типа АА, что происходит 13-й год подряд.

Совместная работа исследователей из Северо-Западного университета США и Делфтского технологического университета Нидерландов привела к созданию портативной игровой консоли, способной обеспечить неограниченный по времени игровой процесс. Речь идёт об устройстве, которое визуально копирует классический Game Boy, отличаясь от него отсутствием аккумуляторной батареи.

Вместо привычного аккумулятора ориентированная на энергосбережение игровая платформа использует солнечные батареи, расположенные вокруг экрана. Второй источник питания — это система, способная собирать энергию от нажатия кнопок управления. Устройство имитирует процессор консоли Game Boy, за счёт чего реализуется поддержка оригинальных картриджей от ретро-гаджета.

Стоит отметить, что в момент переключения между источниками питания происходит кратковременная потеря мощности. Для обеспечения стабильной работы консоли исследователями было создано специальное аппаратное и программное обеспечение, которое помогает учитывать уровень энергопотребления для обеспечения высокой энергоэффективности. Кроме того, была создана новая технология сохранения состояния системы в энергонезависимой памяти, благодаря чему можно с лёгкостью вернуться к игровому процессу при появлении питания. Проще говоря, пользователь может продолжить игру с того места, на котором она была прервана, сразу же, как только устройство получит достаточно энергии.

Согласно имеющимся данным, в не слишком облачный день достаточно умеренного количества нажатий на кнопки, чтобы обеспечить устройство энергией. В таком случае прерывания длятся менее 1 секунды на каждые 10 секунд игрового процесса. Этого вполне достаточно, чтобы взаимодействовать с некоторыми играми, такими как шахматы или пасьянсы, но мало для прохождения динамичных игр.

Более детально о проделанной работе исследователи расскажут на онлайн-конференции UbiComp 2020, которая состоится в середине этого месяца.

Американский стартап NDB (Nano Diamond Battery) сообщил об успешных лабораторных испытаниях двух прототипов так называемых бета-гальванических батарей (betavoltaic). Такие батарейки работают на принципе преобразования радиоактивного бета-излучения в электрический ток. Утверждается, что разработка NDB не имеет себе равных и позволит «вечно» снабжать энергией абсолютно любое устройство: от носимых датчиков и смартфонов до самолётов и даже ракет.

Недавно мы услышали о подобном автономном источнике питания, разработанном и произведённом в России. «Атомную» батарейку разработало НИТУ «МИСиС». Она может работать непрерывно до 20 лет. Батарейка NDB обещает большие возможности по всем параметрам. Сейчас это только прототип, но к производству компания обещает приступить до конца текущего года.

Прототипы батарейки NDB испытаны в Ливерморской национальной лаборатории и Кавендишской лаборатории Кембриджского университета. Обе лаборатории подтвердили, что эффективность сбора заряда батарейкой Nano Diamond Battery достигла рекордных значений для так называемых «алмазных батарей» на основе синтетических алмазов. Так, если сторонние разработки показывают не больше 15 % эффективности при производстве энергии, то прототипы NDB продемонстрировали эффективность на уровне 40 %.

Вкратце о процессе выработки электроэнергии. «Атомная» батарейка представляет собой радиоактивный сердечник ― источник изотопов ― покрытый синтетическим алмазом. Изотопы взаимодействуют с алмазом в процессе неупругого рассеяния. Это преобразует энергию излучения (бета-излучения) в электрический ток. Поскольку радиоактивное вещество способно «фонить» тысячелетиями, то срок работы такой батарейки превысит все возможные сроки работы техники, которую они будут питать.

Для человека и среды такие источники питания неопасные. Наружу излучение не выходит, а алмазная оболочка стержня служит гарантией от повреждений. Лишняя энергия, вырабатываемая батарейкой, будет накапливаться в буферной ёмкости. Разработчики предлагают для этого суперконденсатор, но накопителем может быть та же литийионная батарея. Представьте, смартфон больше не нужно будет заряжать. Он станет самозаряжающимся!

Как сообщают в компании, с двумя крупными производителями достигнута договорённость о совместных «полевых» испытаниях батареи Nano Diamond Battery. Имена компаний не раскрываются. Одна из них занимается производством, обслуживанием и утилизацией продуктов ядерного топлива, а вторая относится к ВПК США (оборона и военное производство).

Что же, на словах всё выглядит превосходно. Мир электроники просто перевернётся с ног на голову. На практике, очевидно, всё будет как всегда ― долго и мучительно.

Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (НИТУ «МИСиС») сообщает о разработке инновационного автономного источника питания — передовой атомной батарейки.

Фотографии НИТУ «МИСиС»

Главной особенностью изделия является оригинальная микроканальная 3D-структура никелевого бетавольтаического элемента. Радиоактивный элемент наносится с двух сторон так называемого планарного p-n-перехода, что позволяет упростить технологию изготовления элемента, а также контролировать обратный ток, который «крадёт» мощность.

Утверждается, что предложенное решение по сравнению с аналогичными разработками позволяет втрое уменьшить размеры элемента, на порядок поднять удельную мощность и на 50 % снизить себестоимость. Микроканальная структура обеспечивает увеличение эффективной площади преобразования бета-излучения в 14 раз.

Изделие способно работать до двадцати лет. Причём батарейка может быть применена в нескольких функциональных режимах: в качестве аварийного источника питания и датчика температуры в устройствах, используемых при экстремальных температурах и в труднодоступных или недоступных местах, например, в космосе, под водой или в высокогорных районах.

Сейчас участники проекта завершают процедуру международного патентования изобретения. Более подробно о разработке можно узнать здесь. 

На краудфандинговой площадке Xiaomi Youpin представлено изделие YEUX — система резервного питания, которая поможет восполнить запас энергии различных гаджетов в путешествиях или вдали от электрической сети.

YEUX — это портативный аккумулятор, совмещённый с раскладной солнечной панелью. Последняя позволяет подзаряжать батарею от солнечной энергии, причём работает система даже в пасмурные дни.

Защиту элементов YEUX от осадков и пыли обеспечивает ткань «Оксфорд» с покрытием PU (полиуретан), которое обладает водонепроницаемостью. Складная конструкция повышает удобство ношения.

Входящий в состав системы резервный аккумулятор имеет ёмкость 6400 мА·ч. Для подзарядки различных гаджетов, таких как смартфоны, планшеты и фотоаппараты, есть два порта USB Type-A (режим 5 В/3 A) и симметричный разъём USB Type-C (5 В/3 A). Кроме того, предусмотрен порт Micro-USB, функционирующий в режиме 5 В/2 А.

Специальные «ушки» позволяют закрепить YEUX, скажем, на рюкзаке для накопления энергии во время пеших путешествий или велосипедных прогулок. В настоящее время приобрести новинку можно по ориентировочной цене 50 долларов США. 

Немецкие учёные создали базу для появления источников питания на основе живых микроорганизмов. «Микробные киборги», как их в шутку назвали разработчики, могут стать источником электричества для биосенсоров, биореакторов или работать в основе топливных ячеек. Всё что нужно живым источникам питания ― это вода и питательная среда.

О разработке первой в своём роде батареи сообщили учёные из Технологического института Карлсруэ (KIT). Исследователям давно были известны так называемые экзоэлектрогенные бактерии, которые в процессе обмена веществ (жизнедеятельности) вырабатывают электроны и транспортируют их к внешней стороне клеток. Проблемой было упорядочить движение электронов в живой батарее и обеспечить нормальную и управляемую жизнь колонии бактерий в батарейке.

Исследователям из KIT удалось разработать нанокомпозитный материал, который одновременно поддерживает рост экзоэлектрогенных бактерий и в то же время проводит ток контролируемым образом. «Мы создали пористый гидрогель, который состоит из углеродных нанотрубок и наночастиц кремнезема, переплетенных нитями ДНК», ― сказал руководитель проекта профессор Кристоф М. Нимейер (Christof M. Niemeyer). Затем в каркас добавили бактерии Shewanella oneidensis и жидкую питательную среду. И всё заработало.

Эксперименты показали, что по мере роста колонии бактерий поток электронов увеличивался. Батарея оставалась стабильной несколько дней, в течение которых она проявляла электрохимическую активность. Учёные убедились, что композит может эффективно проводить электроны, производимые бактериями, к электроду. Более того, полученный таким образом элемент питания оказался программируемым. Чтобы его выключить, было достаточно добавить в питательную среду для бактерий фермент, разрушающий молекулы ДНК.

Зелёным цветом показаны бактерии, синим ― ДНК, серым ― углеродные нанотрубки, фиолетовым ― кремнезём (Niemeyer Lab, KIT)

О разработке учёные сообщили в статье в журнале ACS Applied Materials & Interfaces. О каких-то практических достижениях по этой теме говорить преждевременно, однако задел интересный. Как знать, может быть когда-нибудь встроенный в тело имплантат сообщит своему владельцу: «Осталось 10 % заряда, не забудьте покормить батарейку».

Сегодня внимательное отношение к своему здоровью подразумевает ношение фитнес-трекера, но в будущем количество датчиков может увеличиться настолько, что вопрос электропитания этого зоопарка сенсоров выйдет за рамки возможностей аккумуляторов. Решить вопрос с автономным питанием носимой электроники могут технологии сбора энергии из окружающего пространства. Одна из них использует в качестве источника энергии для гаджетов обычный пот человека.

Прототип биотопливтного источника питания от пота человека (Caltech)

Исследователи из Калифорнийского технологического института задались вопросом, может ли пот стать «топливом» для источников питания носимой электроники? В ходе экспериментов выяснилось, что это возможно.

Исследователи создали и испытали гибкую оболочку, которая крепится к коже наподобие пластыря и способна обеспечить питанием носимые датчики вплоть до поддержки модулей беспроводной связи по протоколам Bluetooth — а это уже не шутка. Оболочка или плёнка с контактами из углеродных нанотрубок с катализаторами из соединения платины и кобальта содержит также фермент, расщепляющий продукты метаболизма в поте человека.

Лактат или молочная кислота разлагается в слое пластыря с контактами, который имеет строение композитной сетки. В слое происходит смешение молочной кислоты с воздухом и ферментом, что ведёт к образованию воды и пирувата. Получившийся биотопливный элемент уверенно и непрерывно проработал 60 часов. Один квадратный сантиметр элемента (пластыря) может вырабатывать до 35 мВт энергии. Этого достаточно для поддержки работы носимых датчиков, некоторых электронных протезов и для питания человеко-машинного интерфейса. Но всё это в будущем. А пока технологию предстоит развить и довести до коммерческого уровня, на что потребуется немало времени.

Добавим, статья о разработке опубликована в журнале Science Robotics. Она свободна для прочтения и доступна по этой ссылке.

Для некоторых применений классические аккумуляторы оказываются слишком тяжёлыми и не эффективными, например, для роботов или устройств Интернета вещей. На этот случай учёные предложили систему питания, которая буквально поглощает металл из окружения, а для химических реакций с ним использует кислород из воздуха. Плотность энергии таких батарей оказывается до 13 раз больше, чем у литий-ионных аккумуляторов.

Идея «вывернуть» аккумулятор наизнанку ― превратить в анод металл во внешней среде и использовать кислород из воздуха ― пришла в голову команде исследователей из Университета Пенсильвании. Свою разработку они назвали метало-воздушным мусорщиком (MAS). Конструкция системы питания MAS по-прежнему имеет компоновку классической батареи, включая катод, анод и электролит. Но главная хитрость в том, что анодом будет любая металлическая поверхность, по которой эта система будет передвигаться.

Катод батареи выполнен из углерода и покрыт политетрафторэтиленом (ПТФЭ) с вкраплениями нанобусинок из платины. Электролит представляет собой гидрогель, содержащий соленую воду (система должна содержать резервуар с солёной водой, которая расходуется по мере движения устройства по металлической поверхности). При движении батарейной конструкции по металлической поверхности происходит окисление металла (анода) и восстановительная реакция в катоде с привлечением кислорода из окружающего воздуха. Иначе говоря, идут те же реакции, что в обычном аккумуляторе.

«У нашей MAS плотность мощности в 10 раз выше, чем у лучших харвестеров [систем по добыче энергии из окружающей среды, — прим. ред.], и мы можем конкурировать с батареями, ― сказал Джеймс Пикуль, ведущий исследователь проекта. — Система использует химию батареи, но не имеет соответствующего веса, потому что берет химические вещества из окружающей среды».

«Плотность энергии — это отношение доступной энергии к весу, который необходимо нести, ― говорит Пикуль. — Даже принимая во внимание вес дополнительной воды, MAS имеет в 13 раз большую плотность энергии чем у литий-ионного аккумулятора, потому что транспортное средство несло только гидрогель и катод, а не металл или кислород, которые обеспечивали выработку энергии».

В процессе движения питающей системы по металлу возникает слой ржавчины, но он не толще 100 микрон и не ведёт к существенным структурным повреждениям. Одним из применений подобной системы может быть питание датчиков на транспортных контейнерах. Наконец, воду для электролита можно добывать из воздуха, повышая автономность подобных систем питания.

Гонконгская компания ALLPOWERS Industrial создала переносной резервный аккумулятор ёмкостью 345,600 мА·ч или 1,278 Вт·ч. На сегодняшний день эта «батарейка» имеет наибольшую ёмкость среди всех конкурентов в своём классе и позволяет зарядить типичный 13-дюймовый ноутбук 25 раз, а среднестатистический смартфон — 110 раз.

Аккумулятор ALLPOWERS Monster X 1300

В условиях распространения коронавируса SARS-CoV-2 многие могут захотеть переждать карантин в загородных домах и на дачах. В больших странах вроде России и США они зачастую находятся вдали от больших городов и нередко подвержены перебоям с энергоснабжением. Да и во многих других случаях относительно компактные резервные аккумуляторы могут оказаться очень полезными.

ALLPOWERS Industrial разработала аккумулятор Monster X 1300, призванный ответить на современные вызовы. Базирующийся на литий-ионных элементах компании Tesla с высокой скоростью заряда и 3000 циклов зарядки/разрядки, Monster X имеет ёмкость в 1278 Вт·ч (которые производитель любезно округлил до 1300 Вт·ч). При этом габариты устройства составляют 38 × 25 × 25 см, а весит оно 12 кг. Аккумулятор поставляется в алюминиевом корпусе, который обещает быть достаточно прочным для безопасного использования устройства в самых разных ситуациях.

Спецификации аккумуляторов ALLPOWERS Monster X

Аккумулятор ALLPOWERS Monster X 1300 имеет четыре розетки переменного тока (с американскими или европейскими разъёмами), одну автомобильную розетку (прикуриватель), четыре порта USB Type-A на 12 и 28 Вт, а также пару USB Type-C с поддержкой Power Delivery до 60 Вт. Аккумулятор может выдавать до 2000 Вт мощности на несколько устройств одновременно, что даёт возможность использовать устройство для работы с ПК, дисплеем, телевизором, игровой консолью и другими устройствами. Ёмкости аккумулятора в 1278 Вт·ч хватит в том числе для того, чтобы увеличить дальность хода электромобиля на 7–10 километров, что в некоторых случаях может очень пригодиться.

Аккумулятор ALLPOWERS Monster X 1300

Устройство ALLPOWERS Monster X 1300 может заряжаться как от обычной розетки, так и с использованием элементов солнечных батарей. По словам производителя, Monster X может быть заряжен за четыре часа, что быстрее целого ряда конкурентов. Традиционно для устройств подобного класса аккумулятор оборудован средствами защиты от перезарядки, перегрузки, перегрева, переохлаждения, перенапряжения и от короткого замыкания. Кроме того, устройство экипировано LED-экраном для простоты контроля за его работой, а также может управляться при помощи мобильного приложения.

LED-экран аккумулятора ALLPOWERS Monster X

Компания ALLPOWERS завершила разработку Monster X 1300 и в настоящее время испытывает прототип устройства. Фирма собрала на создание и начало производства Monster X около $275 тысяч на Indiegogo. Массовое производство устройства начнётся в мае, а поставки — в июне. Базовая цена Monster X составит $1299, но сейчас устройство можно заказать за $769 на Indiegogo. Кроме того, компания предложит Monster X в комплекте с солнечными панелями собственного производства.

Аккумулятор ALLPOWERS Monster X 1300

Группа исследователей из Уппсальского университета (Швеция) разработала новый тип экспериментальной протонной батареи на основе органических компонентов. Изобретение интересно тем, что его производство экологичнее по сравнению с другими видами батарей. Специалисты также утверждают, что их разработка способна заряжаться всего за несколько минут и может работать при очень низких температурах без потери своих свойств.

При производстве обычных батарей (тех же литий-ионных) используются различные металлы, которые необходимо сначала добыть, а затем переработать. Всё это наносит существенный вред окружающей среде. Дополнительную сложность создает дальнейшая утилизация.

Шведские учёные создали прототип органической батареи, состоящей из компонентов, которые существенно проще добыть в природе. В качестве активного элемента батареи исследователи применили органические соединения, известные как хиноны. Обычно они используются бактериями и растениями в таких процессах, как фотосинтез и клеточное дыхание.

В разработанном прототипе в качестве электродов используются твёрдые полимеры на основе определённых хинонов. Они помещены в специальный кислотный раствор, который действует как электролит и позволяет ионам перемещаться между катодом и анодом. Аналогичный принцип лежит в основе литий-ионных батарей. Только в новой батарейке в движении находятся ионы водорода. Поскольку в органической батарее ионы содержат только протоны, то её называют протонной.

Разработчики говорят, что у подобных батареек имеется множество преимуществ. Помимо органической природы, такой аккумулятор способен полностью заряжаться всего за 100 секунд. Тесты показали, что батарея практически не теряет своих ёмкостных показателей в течение 500 циклов зарядки. Кроме того, электролит, который используется в этих батарейках, безопаснее других решений (не горит, не взрывоопасен). И ещё, подобные органические протонные батареи могут работать при низких температурах. Эксперимент показал, что прототип не утрачивает ёмкостных показателей при температуре до -24 °C.

К сожалению, в ближайшее время подобных батареек мы не встретим в смартфонах и электромобилях. Прототип органического протонного аккумулятора выполнен в виде кнопочного элемента питания, ёмкость которого составляет всего 60 мА·ч.

Какими бы передовыми ни были полупроводниковые разработки, без утверждённых стандартов и руководств по тестированию продуктов далеко не уедешь. Чтобы гарантировать качество товара, проектировщикам необходимо точно знать характеристики продуктов и иметь возможность получить независимую экспертную оценку. Всё это в полной мере касается нового класса так называемых широкозонных полупроводников, стандарты которых разрабатывает комитет JEDEC.

Перспективные направления для силовых элементов на основе нитрида галлия

Вчера рабочая группа комитета JEDEC по вопросам стандартизации широкозонных полупроводников сообщила о публикации руководства по процедурам оценки надёжности коммутации для устройств преобразования энергии на основе нитрида галлия (документ JEP180). Рекомендации созданы рабочей группой JEDEC JC-70, которая с октября 2017 года работает над стандартами для дискретных и интегрированных решений на основе нитрида галлия и карбида кремния (SiC).

В общем случае полупроводники с широкой запрещённой зоной (Wide Bandgap) характеризуются низким динамическим сопротивлением и низким пороговым напряжением переключения. Силовые транзисторы на основе GaN и SiC легко выдерживают высокие токи при очень компактных размерах. Кроме того, эти материалы показывают минимальные потери на переходных процессах, а это означает рост КПД блоков питания и инверторов. Электротранспорт, энергетика на возобновляемых ресурсах, микроэлектроника ― всё это и много другое выиграет от перевода подсистем питания на GaN- и SiC-элементную базу.

Для успешного применения силовых транзисторов GaN необходимо продемонстрировать как надёжную работу в приложениях преобразования питания, так и подтвердить длительную работу в режимах коммутации. Существующие тесты для кремниевых силовых транзисторов не могут в полной мере подходить для тестирования силовых транзисторов на основе нитрида галлия. Представленное рабочей группой комитета JEDEC руководство JEP180 впервые с момента распространения GaN-транзисторов позволит оценить надёжность приборов на технологическом уровне.

Основные производители полупроводников на базе нитрида галлия

В документе, который разрабатывался свыше двух лет, содержатся рекомендации по тестам на переключение в ускоренных режимах для определения срока службы транзисторов, по тестированию в режимах повышенных рабочих температур, в режиме истощения и в других режимах, включая интегрированные. Особенно ценным представленное руководство окажется для автомобильного и промышленного рынков, где важность подтверждения заявленных характеристик крайне высока. И можно лишь удивляться, что данное руководство не появилось десять или около того лет назад, когда силовые транзисторы на основе нитрида галлия начали понемногу появляться на горизонте.